42e35a6977c9e5cafc8a0eafd02e8e3af359e3af
[muen/linux.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->lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->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->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 (POLLIN | POLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | POLLERR | POLLHUP | \
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 struct eventpoll {
187         /* Protect the access to this structure */
188         spinlock_t lock;
189
190         /*
191          * This mutex is used to ensure that files are not removed
192          * while epoll is using them. This is held during the event
193          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
194          * code and the ctl operations.
195          */
196         struct mutex mtx;
197
198         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
199         wait_queue_head_t wq;
200
201         /* Wait queue used by file->poll() */
202         wait_queue_head_t poll_wait;
203
204         /* List of ready file descriptors */
205         struct list_head rdllist;
206
207         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
208         struct rb_root_cached rbr;
209
210         /*
211          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
212          * happened while transferring ready events to userspace w/out
213          * holding ->lock.
214          */
215         struct epitem *ovflist;
216
217         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
218         struct wakeup_source *ws;
219
220         /* The user that created the eventpoll descriptor */
221         struct user_struct *user;
222
223         struct file *file;
224
225         /* used to optimize loop detection check */
226         int visited;
227         struct list_head visited_list_link;
228
229 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
230         /* used to track busy poll napi_id */
231         unsigned int napi_id;
232 #endif
233 };
234
235 /* Wait structure used by the poll hooks */
236 struct eppoll_entry {
237         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
238         struct list_head llink;
239
240         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
241         struct epitem *base;
242
243         /*
244          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
245          * queue head.
246          */
247         wait_queue_entry_t wait;
248
249         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
250         wait_queue_head_t *whead;
251 };
252
253 /* Wrapper struct used by poll queueing */
254 struct ep_pqueue {
255         poll_table pt;
256         struct epitem *epi;
257 };
258
259 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
260 struct ep_send_events_data {
261         int maxevents;
262         struct epoll_event __user *events;
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 list_head *p)
340 {
341         return !list_empty(p);
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 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
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 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
405         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
406
407         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
408                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
409 #endif
410 }
411
412 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
413 {
414 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
415         if (ep->napi_id)
416                 ep->napi_id = 0;
417 #endif
418 }
419
420 /*
421  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
422  */
423 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
424 {
425 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
426         struct eventpoll *ep;
427         unsigned int napi_id;
428         struct socket *sock;
429         struct sock *sk;
430         int err;
431
432         if (!net_busy_loop_on())
433                 return;
434
435         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
436         if (!sock)
437                 return;
438
439         sk = sock->sk;
440         if (!sk)
441                 return;
442
443         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
444         ep = epi->ep;
445
446         /* Non-NAPI IDs can be rejected
447          *      or
448          * Nothing to do if we already have this ID
449          */
450         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
451                 return;
452
453         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
454         ep->napi_id = napi_id;
455 #endif
456 }
457
458 /**
459  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
460  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
461  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
462  *                  no re-entered.
463  *
464  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
465  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
466  * @nproc: Nested call core function pointer.
467  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
468  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
469  * @ctx: This instance context.
470  *
471  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
472  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
473  */
474 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
475                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
476                           void *cookie, void *ctx)
477 {
478         int error, call_nests = 0;
479         unsigned long flags;
480         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
481         struct nested_call_node *tncur;
482         struct nested_call_node tnode;
483
484         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
485
486         /*
487          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
488          * We use a list here, since the population inside this set is always
489          * very much limited.
490          */
491         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
492                 if (tncur->ctx == ctx &&
493                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
494                         /*
495                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
496                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
497                          */
498                         error = -1;
499                         goto out_unlock;
500                 }
501         }
502
503         /* Add the current task and cookie to the list */
504         tnode.ctx = ctx;
505         tnode.cookie = cookie;
506         list_add(&tnode.llink, lsthead);
507
508         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
509
510         /* Call the nested function */
511         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
512
513         /* Remove the current task from the list */
514         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
515         list_del(&tnode.llink);
516 out_unlock:
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         return error;
520 }
521
522 /*
523  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
524  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
525  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
526  * with the same locking. For example:
527  *
528  *   dfd = socket(...);
529  *   efd1 = epoll_create();
530  *   efd2 = epoll_create();
531  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
532  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
533  *
534  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
535  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
536  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
537  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
538  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
539  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
540  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
541  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
542  * avoid stack blasting.
543  *
544  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
545  * this special case of epoll.
546  */
547 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
548
549 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
550
551 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
552 {
553         unsigned long flags;
554         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
555
556         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
557         wake_up_locked_poll(wqueue, POLLIN);
558         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
559
560         return 0;
561 }
562
563 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
564 {
565         int this_cpu = get_cpu();
566
567         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
568                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
569
570         put_cpu();
571 }
572
573 #else
574
575 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
576 {
577         wake_up_poll(wq, POLLIN);
578 }
579
580 #endif
581
582 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
583 {
584         wait_queue_head_t *whead;
585
586         rcu_read_lock();
587         /*
588          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
589          * If we read NULL we need a barrier paired with
590          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
591          * we rely on whead->lock.
592          */
593         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
594         if (whead)
595                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
596         rcu_read_unlock();
597 }
598
599 /*
600  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
601  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
602  * ep_free).
603  */
604 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
605 {
606         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
607         struct eppoll_entry *pwq;
608
609         while (!list_empty(lsthead)) {
610                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
611
612                 list_del(&pwq->llink);
613                 ep_remove_wait_queue(pwq);
614                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
615         }
616 }
617
618 /* call only when ep->mtx is held */
619 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
620 {
621         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
622 }
623
624 /* call only when ep->mtx is held */
625 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
626 {
627         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
628
629         if (ws)
630                 __pm_stay_awake(ws);
631 }
632
633 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
634 {
635         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
636 }
637
638 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
639 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
640 {
641         struct wakeup_source *ws;
642
643         rcu_read_lock();
644         ws = rcu_dereference(epi->ws);
645         if (ws)
646                 __pm_stay_awake(ws);
647         rcu_read_unlock();
648 }
649
650 /**
651  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
652  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
653  *                      O(NumReady) performance.
654  *
655  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
656  * @sproc: Pointer to the scan callback.
657  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
658  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
659  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
660  *
661  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
662  */
663 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
664                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
665                                            struct list_head *, void *),
666                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
667 {
668         int error, pwake = 0;
669         unsigned long flags;
670         struct epitem *epi, *nepi;
671         LIST_HEAD(txlist);
672
673         /*
674          * We need to lock this because we could be hit by
675          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
676          */
677
678         if (!ep_locked)
679                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
680
681         /*
682          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
683          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
684          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
685          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
686          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
687          * in a lockless way.
688          */
689         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
690         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
691         ep->ovflist = NULL;
692         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
693
694         /*
695          * Now call the callback function.
696          */
697         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
698
699         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
700         /*
701          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
702          * other events might have been queued by the poll callback.
703          * We re-insert them inside the main ready-list here.
704          */
705         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
706              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
707                 /*
708                  * We need to check if the item is already in the list.
709                  * During the "sproc" callback execution time, items are
710                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
711                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
712                  */
713                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
714                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
715                         ep_pm_stay_awake(epi);
716                 }
717         }
718         /*
719          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
720          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
721          * ep->rdllist.
722          */
723         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
724
725         /*
726          * Quickly re-inject items left on "txlist".
727          */
728         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
729         __pm_relax(ep->ws);
730
731         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
732                 /*
733                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
734                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
735                  */
736                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
737                         wake_up_locked(&ep->wq);
738                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
739                         pwake++;
740         }
741         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
742
743         if (!ep_locked)
744                 mutex_unlock(&ep->mtx);
745
746         /* We have to call this outside the lock */
747         if (pwake)
748                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
749
750         return error;
751 }
752
753 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
754 {
755         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
756         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
757 }
758
759 /*
760  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
761  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
762  */
763 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
764 {
765         unsigned long flags;
766         struct file *file = epi->ffd.file;
767
768         /*
769          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
770          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
771          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
772          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
773          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
774          * that will try to get "ep->lock".
775          */
776         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
777
778         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
779         spin_lock(&file->f_lock);
780         list_del_rcu(&epi->fllink);
781         spin_unlock(&file->f_lock);
782
783         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
784
785         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
786         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
787                 list_del_init(&epi->rdllink);
788         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
789
790         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
791         /*
792          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
793          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
794          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
795          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
796          * use of the rbn field.
797          */
798         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
799
800         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
801
802         return 0;
803 }
804
805 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
806 {
807         struct rb_node *rbp;
808         struct epitem *epi;
809
810         /* We need to release all tasks waiting for these file */
811         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
812                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
813
814         /*
815          * We need to lock this because we could be hit by
816          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
817          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
818          * is on the way to be removed and no one has references to it
819          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
820          * holding "epmutex" is sufficient here.
821          */
822         mutex_lock(&epmutex);
823
824         /*
825          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
826          */
827         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
828                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
829
830                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
831                 cond_resched();
832         }
833
834         /*
835          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
836          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
837          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
838          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
839          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
840          * a lockdep warning.
841          */
842         mutex_lock(&ep->mtx);
843         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
844                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
845                 ep_remove(ep, epi);
846                 cond_resched();
847         }
848         mutex_unlock(&ep->mtx);
849
850         mutex_unlock(&epmutex);
851         mutex_destroy(&ep->mtx);
852         free_uid(ep->user);
853         wakeup_source_unregister(ep->ws);
854         kfree(ep);
855 }
856
857 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
858 {
859         struct eventpoll *ep = file->private_data;
860
861         if (ep)
862                 ep_free(ep);
863
864         return 0;
865 }
866
867 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
868                                void *priv);
869 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
870                                  poll_table *pt);
871
872 /*
873  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
874  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
875  * is correctly annotated.
876  */
877 static unsigned int ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
878                                  int depth)
879 {
880         struct eventpoll *ep;
881         bool locked;
882
883         pt->_key = epi->event.events;
884         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
885                 return epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, pt) &
886                        epi->event.events;
887
888         ep = epi->ffd.file->private_data;
889         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
890         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
891
892         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
893                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
894                                   locked) & epi->event.events;
895 }
896
897 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
898                                void *priv)
899 {
900         struct epitem *epi, *tmp;
901         poll_table pt;
902         int depth = *(int *)priv;
903
904         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
905         depth++;
906
907         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
908                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
909                         return POLLIN | POLLRDNORM;
910                 } else {
911                         /*
912                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
913                          * callback, but it's not actually ready, as far as
914                          * caller requested events goes. We can remove it here.
915                          */
916                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
917                         list_del_init(&epi->rdllink);
918                 }
919         }
920
921         return 0;
922 }
923
924 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
925 {
926         struct eventpoll *ep = file->private_data;
927         int depth = 0;
928
929         /* Insert inside our poll wait queue */
930         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
931
932         /*
933          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
934          * the ready list.
935          */
936         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
937                                   &depth, depth, false);
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_PROC_FS
941 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
942 {
943         struct eventpoll *ep = f->private_data;
944         struct rb_node *rbp;
945
946         mutex_lock(&ep->mtx);
947         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
948                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
949                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
950
951                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
952                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
953                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
954                            (long long)epi->event.data,
955                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
956                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
957                 if (seq_has_overflowed(m))
958                         break;
959         }
960         mutex_unlock(&ep->mtx);
961 }
962 #endif
963
964 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
965 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
966 #ifdef CONFIG_PROC_FS
967         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
968 #endif
969         .release        = ep_eventpoll_release,
970         .poll           = ep_eventpoll_poll,
971         .llseek         = noop_llseek,
972 };
973
974 /*
975  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
976  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
977  * closed without being removed from the eventpoll interface.
978  */
979 void eventpoll_release_file(struct file *file)
980 {
981         struct eventpoll *ep;
982         struct epitem *epi, *next;
983
984         /*
985          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
986          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
987          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
988          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
989          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
990          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
991          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
992          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
993          * from anywhere but ep_free().
994          *
995          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
996          */
997         mutex_lock(&epmutex);
998         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
999                 ep = epi->ep;
1000                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1001                 ep_remove(ep, epi);
1002                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1003         }
1004         mutex_unlock(&epmutex);
1005 }
1006
1007 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1008 {
1009         int error;
1010         struct user_struct *user;
1011         struct eventpoll *ep;
1012
1013         user = get_current_user();
1014         error = -ENOMEM;
1015         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1016         if (unlikely(!ep))
1017                 goto free_uid;
1018
1019         spin_lock_init(&ep->lock);
1020         mutex_init(&ep->mtx);
1021         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1022         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1023         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1024         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1025         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1026         ep->user = user;
1027
1028         *pep = ep;
1029
1030         return 0;
1031
1032 free_uid:
1033         free_uid(user);
1034         return error;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1039  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1040  * "mtx" held.
1041  */
1042 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1043 {
1044         int kcmp;
1045         struct rb_node *rbp;
1046         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1047         struct epoll_filefd ffd;
1048
1049         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1050         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1051                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1052                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1053                 if (kcmp > 0)
1054                         rbp = rbp->rb_right;
1055                 else if (kcmp < 0)
1056                         rbp = rbp->rb_left;
1057                 else {
1058                         epir = epi;
1059                         break;
1060                 }
1061         }
1062
1063         return epir;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1067 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1068 {
1069         struct rb_node *rbp;
1070         struct epitem *epi;
1071
1072         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1073                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1074                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1075                         if (toff == 0)
1076                                 return epi;
1077                         else
1078                                 toff--;
1079                 }
1080                 cond_resched();
1081         }
1082
1083         return NULL;
1084 }
1085
1086 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1087                                      unsigned long toff)
1088 {
1089         struct file *file_raw;
1090         struct eventpoll *ep;
1091         struct epitem *epi;
1092
1093         if (!is_file_epoll(file))
1094                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1095
1096         ep = file->private_data;
1097
1098         mutex_lock(&ep->mtx);
1099         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1100         if (epi)
1101                 file_raw = epi->ffd.file;
1102         else
1103                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1104         mutex_unlock(&ep->mtx);
1105
1106         return file_raw;
1107 }
1108 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1109
1110 /*
1111  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1112  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1113  * have events to report.
1114  */
1115 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1116 {
1117         int pwake = 0;
1118         unsigned long flags;
1119         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1120         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1121         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1122         int ewake = 0;
1123
1124         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1125
1126         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1127
1128         /*
1129          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1130          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1131          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1132          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1133          */
1134         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1135                 goto out_unlock;
1136
1137         /*
1138          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1139          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1140          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1141          * test for "key" != NULL before the event match test.
1142          */
1143         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1144                 goto out_unlock;
1145
1146         /*
1147          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1148          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1149          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1150          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1151          */
1152         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1153                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1154                         epi->next = ep->ovflist;
1155                         ep->ovflist = epi;
1156                         if (epi->ws) {
1157                                 /*
1158                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1159                                  * deactivated at any time.
1160                                  */
1161                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1162                         }
1163
1164                 }
1165                 goto out_unlock;
1166         }
1167
1168         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1169         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1170                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1171                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1172         }
1173
1174         /*
1175          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1176          * wait list.
1177          */
1178         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1179                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1180                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1181                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1182                         case POLLIN:
1183                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1184                                         ewake = 1;
1185                                 break;
1186                         case POLLOUT:
1187                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1188                                         ewake = 1;
1189                                 break;
1190                         case 0:
1191                                 ewake = 1;
1192                                 break;
1193                         }
1194                 }
1195                 wake_up_locked(&ep->wq);
1196         }
1197         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1198                 pwake++;
1199
1200 out_unlock:
1201         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1202
1203         /* We have to call this outside the lock */
1204         if (pwake)
1205                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1206
1207         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1208                 ewake = 1;
1209
1210         if (pollflags & POLLFREE) {
1211                 /*
1212                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1213                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1214                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1215                  */
1216                 list_del_init(&wait->entry);
1217                 /*
1218                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1219                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1220                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1221                  * ep/epi or even wait.
1222                  */
1223                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1224         }
1225
1226         return ewake;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1231  * target file wakeup lists.
1232  */
1233 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1234                                  poll_table *pt)
1235 {
1236         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1237         struct eppoll_entry *pwq;
1238
1239         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1240                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1241                 pwq->whead = whead;
1242                 pwq->base = epi;
1243                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1244                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1245                 else
1246                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1247                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1248                 epi->nwait++;
1249         } else {
1250                 /* We have to signal that an error occurred */
1251                 epi->nwait = -1;
1252         }
1253 }
1254
1255 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1256 {
1257         int kcmp;
1258         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1259         struct epitem *epic;
1260         bool leftmost = true;
1261
1262         while (*p) {
1263                 parent = *p;
1264                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1265                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1266                 if (kcmp > 0) {
1267                         p = &parent->rb_right;
1268                         leftmost = false;
1269                 } else
1270                         p = &parent->rb_left;
1271         }
1272         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1273         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1274 }
1275
1276
1277
1278 #define PATH_ARR_SIZE 5
1279 /*
1280  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1281  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1282  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1283  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1284  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1285  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1286  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1287  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1288  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1289  */
1290 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1291 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1292
1293 static int path_count_inc(int nests)
1294 {
1295         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1296         if (nests == 0)
1297                 return 0;
1298
1299         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1300                 return -1;
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 static void path_count_init(void)
1305 {
1306         int i;
1307
1308         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1309                 path_count[i] = 0;
1310 }
1311
1312 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1313 {
1314         int error = 0;
1315         struct file *file = priv;
1316         struct file *child_file;
1317         struct epitem *epi;
1318
1319         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1320         rcu_read_lock();
1321         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1322                 child_file = epi->ep->file;
1323                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1324                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1325                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1326                                         error = -1;
1327                                         break;
1328                                 }
1329                         } else {
1330                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1331                                                         EP_MAX_NESTS,
1332                                                         reverse_path_check_proc,
1333                                                         child_file, child_file,
1334                                                         current);
1335                         }
1336                         if (error != 0)
1337                                 break;
1338                 } else {
1339                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1340                                 "file is not an ep!\n");
1341                 }
1342         }
1343         rcu_read_unlock();
1344         return error;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1349  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1350  *                      make sure that those added links don't add too many
1351  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1352  *                      eventpoll objects.
1353  *
1354  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1355  *          -1 otherwise.
1356  */
1357 static int reverse_path_check(void)
1358 {
1359         int error = 0;
1360         struct file *current_file;
1361
1362         /* let's call this for all tfiles */
1363         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1364                 path_count_init();
1365                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1366                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1367                                         current_file, current);
1368                 if (error)
1369                         break;
1370         }
1371         return error;
1372 }
1373
1374 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1375 {
1376         const char *name;
1377         struct wakeup_source *ws;
1378
1379         if (!epi->ep->ws) {
1380                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1381                 if (!epi->ep->ws)
1382                         return -ENOMEM;
1383         }
1384
1385         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1386         ws = wakeup_source_register(name);
1387
1388         if (!ws)
1389                 return -ENOMEM;
1390         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1391
1392         return 0;
1393 }
1394
1395 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1396 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1397 {
1398         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1399
1400         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1401
1402         /*
1403          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1404          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1405          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1406          */
1407         synchronize_rcu();
1408         wakeup_source_unregister(ws);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Must be called with "mtx" held.
1413  */
1414 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1415                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1416 {
1417         int error, revents, pwake = 0;
1418         unsigned long flags;
1419         long user_watches;
1420         struct epitem *epi;
1421         struct ep_pqueue epq;
1422
1423         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1424         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1425                 return -ENOSPC;
1426         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1427                 return -ENOMEM;
1428
1429         /* Item initialization follow here ... */
1430         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1431         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1432         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1433         epi->ep = ep;
1434         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1435         epi->event = *event;
1436         epi->nwait = 0;
1437         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1438         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1439                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1440                 if (error)
1441                         goto error_create_wakeup_source;
1442         } else {
1443                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1444         }
1445
1446         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1447         epq.epi = epi;
1448         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1449
1450         /*
1451          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1452          * We can safely use the file* here because its usage count has
1453          * been increased by the caller of this function. Note that after
1454          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1455          * the new item.
1456          */
1457         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1458
1459         /*
1460          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1461          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1462          * high memory pressure.
1463          */
1464         error = -ENOMEM;
1465         if (epi->nwait < 0)
1466                 goto error_unregister;
1467
1468         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1469         spin_lock(&tfile->f_lock);
1470         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1471         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1472
1473         /*
1474          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1475          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1476          */
1477         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1478
1479         /* now check if we've created too many backpaths */
1480         error = -EINVAL;
1481         if (full_check && reverse_path_check())
1482                 goto error_remove_epi;
1483
1484         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1485         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1486
1487         /* record NAPI ID of new item if present */
1488         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1489
1490         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1491         if (revents && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1492                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1493                 ep_pm_stay_awake(epi);
1494
1495                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1496                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1497                         wake_up_locked(&ep->wq);
1498                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1499                         pwake++;
1500         }
1501
1502         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1503
1504         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1505
1506         /* We have to call this outside the lock */
1507         if (pwake)
1508                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1509
1510         return 0;
1511
1512 error_remove_epi:
1513         spin_lock(&tfile->f_lock);
1514         list_del_rcu(&epi->fllink);
1515         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1516
1517         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1518
1519 error_unregister:
1520         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1521
1522         /*
1523          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1524          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1525          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1526          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1527          */
1528         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1529         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1530                 list_del_init(&epi->rdllink);
1531         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1532
1533         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1534
1535 error_create_wakeup_source:
1536         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1537
1538         return error;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1543  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1544  */
1545 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1546                      const struct epoll_event *event)
1547 {
1548         int pwake = 0;
1549         poll_table pt;
1550
1551         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1552
1553         /*
1554          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1555          * otherwise we might miss an event that happens between the
1556          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1557          */
1558         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1559         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1560         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1561                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1562                         ep_create_wakeup_source(epi);
1563         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1564                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1565         }
1566
1567         /*
1568          * The following barrier has two effects:
1569          *
1570          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1571          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1572          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1573          *    We need this because we did not take ep->lock while
1574          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1575          *    ep->lock).
1576          *
1577          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1578          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1579          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1580          *    comments for wq_has_sleeper).
1581          *
1582          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1583          * (or both) will notice the readiness of an item.
1584          */
1585         smp_mb();
1586
1587         /*
1588          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1589          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1590          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1591          * list, push it inside.
1592          */
1593         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1594                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1595                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1596                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1597                         ep_pm_stay_awake(epi);
1598
1599                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1600                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1601                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1602                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1603                                 pwake++;
1604                 }
1605                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1606         }
1607
1608         /* We have to call this outside the lock */
1609         if (pwake)
1610                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1611
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1616                                void *priv)
1617 {
1618         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1619         int eventcnt;
1620         unsigned int revents;
1621         struct epitem *epi;
1622         struct epoll_event __user *uevent;
1623         struct wakeup_source *ws;
1624         poll_table pt;
1625
1626         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1627
1628         /*
1629          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1630          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1631          * holding "mtx" during this call.
1632          */
1633         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1634              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1635                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1636
1637                 /*
1638                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1639                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1640                  * below).
1641                  *
1642                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1643                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1644                  * with ep_is_linked().
1645                  */
1646                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1647                 if (ws) {
1648                         if (ws->active)
1649                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1650                         __pm_relax(ws);
1651                 }
1652
1653                 list_del_init(&epi->rdllink);
1654
1655                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1656
1657                 /*
1658                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1659                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1660                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1661                  * can change the item.
1662                  */
1663                 if (revents) {
1664                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1665                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1666                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1667                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1668                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1669                         }
1670                         eventcnt++;
1671                         uevent++;
1672                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1673                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1674                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1675                                 /*
1676                                  * If this file has been added with Level
1677                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1678                                  * the ready list, so that the next call to
1679                                  * epoll_wait() will check again the events
1680                                  * availability. At this point, no one can insert
1681                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1682                                  * callers are locked out by
1683                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1684                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1685                                  */
1686                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1687                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1688                         }
1689                 }
1690         }
1691
1692         return eventcnt;
1693 }
1694
1695 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1696                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1697 {
1698         struct ep_send_events_data esed;
1699
1700         esed.maxevents = maxevents;
1701         esed.events = events;
1702
1703         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1704 }
1705
1706 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1707 {
1708         struct timespec64 now, ts = {
1709                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1710                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1711         };
1712
1713         ktime_get_ts64(&now);
1714         return timespec64_add_safe(now, ts);
1715 }
1716
1717 /**
1718  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1719  *           event buffer.
1720  *
1721  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1722  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1723  *          stored.
1724  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1725  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1726  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1727  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1728  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1729  *           occurred).
1730  *
1731  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1732  *          error code, in case of error.
1733  */
1734 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1735                    int maxevents, long timeout)
1736 {
1737         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1738         unsigned long flags;
1739         u64 slack = 0;
1740         wait_queue_entry_t wait;
1741         ktime_t expires, *to = NULL;
1742
1743         if (timeout > 0) {
1744                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1745
1746                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1747                 to = &expires;
1748                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1749         } else if (timeout == 0) {
1750                 /*
1751                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1752                  * caller specified a non blocking operation.
1753                  */
1754                 timed_out = 1;
1755                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1756                 goto check_events;
1757         }
1758
1759 fetch_events:
1760
1761         if (!ep_events_available(ep))
1762                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1763
1764         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1765
1766         if (!ep_events_available(ep)) {
1767                 /*
1768                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1769                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1770                  * ID onto the ready list.
1771                  */
1772                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1773
1774                 /*
1775                  * We don't have any available event to return to the caller.
1776                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1777                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1778                  */
1779                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1780                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1781
1782                 for (;;) {
1783                         /*
1784                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1785                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1786                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1787                          */
1788                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1789                         /*
1790                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1791                          * threads to make a timely exit without the chance of
1792                          * finding more events available and fetching
1793                          * repeatedly.
1794                          */
1795                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1796                                 res = -EINTR;
1797                                 break;
1798                         }
1799                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1800                                 break;
1801                         if (signal_pending(current)) {
1802                                 res = -EINTR;
1803                                 break;
1804                         }
1805
1806                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1807                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1808                                 timed_out = 1;
1809
1810                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1811                 }
1812
1813                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1814                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1815         }
1816 check_events:
1817         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1818         eavail = ep_events_available(ep);
1819
1820         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1821
1822         /*
1823          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1824          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1825          * more luck.
1826          */
1827         if (!res && eavail &&
1828             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1829                 goto fetch_events;
1830
1831         return res;
1832 }
1833
1834 /**
1835  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1836  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1837  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1838  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1839  *                      result in excessive stack usage).
1840  *
1841  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1842  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1843  *          data structure pointer.
1844  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1845  *
1846  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1847  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1848  */
1849 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1850 {
1851         int error = 0;
1852         struct file *file = priv;
1853         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1854         struct eventpoll *ep_tovisit;
1855         struct rb_node *rbp;
1856         struct epitem *epi;
1857
1858         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1859         ep->visited = 1;
1860         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1861         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1862                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1863                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1864                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1865                         if (ep_tovisit->visited)
1866                                 continue;
1867                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1868                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1869                                         ep_tovisit, current);
1870                         if (error != 0)
1871                                 break;
1872                 } else {
1873                         /*
1874                          * If we've reached a file that is not associated with
1875                          * an ep, then we need to check if the newly added
1876                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1877                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1878                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1879                          * during ep_insert().
1880                          */
1881                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1882                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1883                                          &tfile_check_list);
1884                 }
1885         }
1886         mutex_unlock(&ep->mtx);
1887
1888         return error;
1889 }
1890
1891 /**
1892  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1893  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1894  *                 closed loops or too deep chains.
1895  *
1896  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1897  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1898  *
1899  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1900  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1901  */
1902 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1903 {
1904         int ret;
1905         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1906
1907         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1908                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1909         /* clear visited list */
1910         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1911                                                         visited_list_link) {
1912                 ep_cur->visited = 0;
1913                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1914         }
1915         return ret;
1916 }
1917
1918 static void clear_tfile_check_list(void)
1919 {
1920         struct file *file;
1921
1922         /* first clear the tfile_check_list */
1923         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1924                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1925                                         f_tfile_llink);
1926                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1927         }
1928         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Open an eventpoll file descriptor.
1933  */
1934 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1935 {
1936         int error, fd;
1937         struct eventpoll *ep = NULL;
1938         struct file *file;
1939
1940         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1941         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1942
1943         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1944                 return -EINVAL;
1945         /*
1946          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1947          */
1948         error = ep_alloc(&ep);
1949         if (error < 0)
1950                 return error;
1951         /*
1952          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1953          * a file structure and a free file descriptor.
1954          */
1955         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1956         if (fd < 0) {
1957                 error = fd;
1958                 goto out_free_ep;
1959         }
1960         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1961                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1962         if (IS_ERR(file)) {
1963                 error = PTR_ERR(file);
1964                 goto out_free_fd;
1965         }
1966         ep->file = file;
1967         fd_install(fd, file);
1968         return fd;
1969
1970 out_free_fd:
1971         put_unused_fd(fd);
1972 out_free_ep:
1973         ep_free(ep);
1974         return error;
1975 }
1976
1977 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1978 {
1979         if (size <= 0)
1980                 return -EINVAL;
1981
1982         return sys_epoll_create1(0);
1983 }
1984
1985 /*
1986  * The following function implements the controller interface for
1987  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1988  * file descriptors inside the interest set.
1989  */
1990 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1991                 struct epoll_event __user *, event)
1992 {
1993         int error;
1994         int full_check = 0;
1995         struct fd f, tf;
1996         struct eventpoll *ep;
1997         struct epitem *epi;
1998         struct epoll_event epds;
1999         struct eventpoll *tep = NULL;
2000
2001         error = -EFAULT;
2002         if (ep_op_has_event(op) &&
2003             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2004                 goto error_return;
2005
2006         error = -EBADF;
2007         f = fdget(epfd);
2008         if (!f.file)
2009                 goto error_return;
2010
2011         /* Get the "struct file *" for the target file */
2012         tf = fdget(fd);
2013         if (!tf.file)
2014                 goto error_fput;
2015
2016         /* The target file descriptor must support poll */
2017         error = -EPERM;
2018         if (!tf.file->f_op->poll)
2019                 goto error_tgt_fput;
2020
2021         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2022         if (ep_op_has_event(op))
2023                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2024
2025         /*
2026          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2027          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2028          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2029          */
2030         error = -EINVAL;
2031         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2032                 goto error_tgt_fput;
2033
2034         /*
2035          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2036          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2037          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2038          */
2039         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2040                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2041                         goto error_tgt_fput;
2042                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2043                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2044                         goto error_tgt_fput;
2045         }
2046
2047         /*
2048          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2049          * our own data structure.
2050          */
2051         ep = f.file->private_data;
2052
2053         /*
2054          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2055          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2056          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2057          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2058          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2059          * haven't created too many possible wakeup paths.
2060          *
2061          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2062          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2063          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2064          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2065          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2066          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2067          */
2068         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2069         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2070                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2071                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2072                         full_check = 1;
2073                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2074                         mutex_lock(&epmutex);
2075                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2076                                 error = -ELOOP;
2077                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2078                                         clear_tfile_check_list();
2079                                         goto error_tgt_fput;
2080                                 }
2081                         } else
2082                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2083                                                         &tfile_check_list);
2084                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2085                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2086                                 tep = tf.file->private_data;
2087                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2088                         }
2089                 }
2090         }
2091
2092         /*
2093          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2094          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2095          * ep_find() till we release the mutex.
2096          */
2097         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2098
2099         error = -EINVAL;
2100         switch (op) {
2101         case EPOLL_CTL_ADD:
2102                 if (!epi) {
2103                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2104                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2105                 } else
2106                         error = -EEXIST;
2107                 if (full_check)
2108                         clear_tfile_check_list();
2109                 break;
2110         case EPOLL_CTL_DEL:
2111                 if (epi)
2112                         error = ep_remove(ep, epi);
2113                 else
2114                         error = -ENOENT;
2115                 break;
2116         case EPOLL_CTL_MOD:
2117                 if (epi) {
2118                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2119                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2120                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2121                         }
2122                 } else
2123                         error = -ENOENT;
2124                 break;
2125         }
2126         if (tep != NULL)
2127                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2128         mutex_unlock(&ep->mtx);
2129
2130 error_tgt_fput:
2131         if (full_check)
2132                 mutex_unlock(&epmutex);
2133
2134         fdput(tf);
2135 error_fput:
2136         fdput(f);
2137 error_return:
2138
2139         return error;
2140 }
2141
2142 /*
2143  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2144  * part of the user space epoll_wait(2).
2145  */
2146 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2147                 int, maxevents, int, timeout)
2148 {
2149         int error;
2150         struct fd f;
2151         struct eventpoll *ep;
2152
2153         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2154         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2155                 return -EINVAL;
2156
2157         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2158         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2159                 return -EFAULT;
2160
2161         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2162         f = fdget(epfd);
2163         if (!f.file)
2164                 return -EBADF;
2165
2166         /*
2167          * We have to check that the file structure underneath the fd
2168          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2169          */
2170         error = -EINVAL;
2171         if (!is_file_epoll(f.file))
2172                 goto error_fput;
2173
2174         /*
2175          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2176          * our own data structure.
2177          */
2178         ep = f.file->private_data;
2179
2180         /* Time to fish for events ... */
2181         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2182
2183 error_fput:
2184         fdput(f);
2185         return error;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2190  * part of the user space epoll_pwait(2).
2191  */
2192 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2193                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2194                 size_t, sigsetsize)
2195 {
2196         int error;
2197         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2198
2199         /*
2200          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2201          * we apply it here.
2202          */
2203         if (sigmask) {
2204                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2205                         return -EINVAL;
2206                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2207                         return -EFAULT;
2208                 sigsaved = current->blocked;
2209                 set_current_blocked(&ksigmask);
2210         }
2211
2212         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2213
2214         /*
2215          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2216          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2217          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2218          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2219          */
2220         if (sigmask) {
2221                 if (error == -EINTR) {
2222                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2223                                sizeof(sigsaved));
2224                         set_restore_sigmask();
2225                 } else
2226                         set_current_blocked(&sigsaved);
2227         }
2228
2229         return error;
2230 }
2231
2232 #ifdef CONFIG_COMPAT
2233 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2234                         struct epoll_event __user *, events,
2235                         int, maxevents, int, timeout,
2236                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2237                         compat_size_t, sigsetsize)
2238 {
2239         long err;
2240         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2241
2242         /*
2243          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2244          * we apply it here.
2245          */
2246         if (sigmask) {
2247                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2248                         return -EINVAL;
2249                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, sigmask))
2250                         return -EFAULT;
2251                 sigsaved = current->blocked;
2252                 set_current_blocked(&ksigmask);
2253         }
2254
2255         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2256
2257         /*
2258          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2259          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2260          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2261          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2262          */
2263         if (sigmask) {
2264                 if (err == -EINTR) {
2265                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2266                                sizeof(sigsaved));
2267                         set_restore_sigmask();
2268                 } else
2269                         set_current_blocked(&sigsaved);
2270         }
2271
2272         return err;
2273 }
2274 #endif
2275
2276 static int __init eventpoll_init(void)
2277 {
2278         struct sysinfo si;
2279
2280         si_meminfo(&si);
2281         /*
2282          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2283          */
2284         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2285                 EP_ITEM_COST;
2286         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2287
2288         /*
2289          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2290          * inclusion loops checks.
2291          */
2292         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2293
2294 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2295         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2296         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2297 #endif
2298
2299         /*
2300          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2301          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2302          */
2303         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2304
2305         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2306         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2307                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2308
2309         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2310         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2311                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2312
2313         return 0;
2314 }
2315 fs_initcall(eventpoll_init);