ep_send_events_proc(): return result via esed->res
[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         int res;
264 };
265
266 /*
267  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
268  */
269 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
270 static long max_user_watches __read_mostly;
271
272 /*
273  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
274  */
275 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
276
277 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
278 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
279
280 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
281 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
282
283 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
284 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
285
286 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
287 static LIST_HEAD(visited_list);
288
289 /*
290  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
291  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
292  */
293 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
294
295 #ifdef CONFIG_SYSCTL
296
297 #include <linux/sysctl.h>
298
299 static long zero;
300 static long long_max = LONG_MAX;
301
302 struct ctl_table epoll_table[] = {
303         {
304                 .procname       = "max_user_watches",
305                 .data           = &max_user_watches,
306                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
307                 .mode           = 0644,
308                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
309                 .extra1         = &zero,
310                 .extra2         = &long_max,
311         },
312         { }
313 };
314 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
315
316 static const struct file_operations eventpoll_fops;
317
318 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
319 {
320         return f->f_op == &eventpoll_fops;
321 }
322
323 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
324 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
325                               struct file *file, int fd)
326 {
327         ffd->file = file;
328         ffd->fd = fd;
329 }
330
331 /* Compare RB tree keys */
332 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
333                              struct epoll_filefd *p2)
334 {
335         return (p1->file > p2->file ? +1:
336                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
337 }
338
339 /* Tells us if the item is currently linked */
340 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
341 {
342         return !list_empty(p);
343 }
344
345 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
346 {
347         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
348 }
349
350 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
351 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
352 {
353         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
354 }
355
356 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
357 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
358 {
359         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
360 }
361
362 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
363 static inline int ep_op_has_event(int op)
364 {
365         return op != EPOLL_CTL_DEL;
366 }
367
368 /* Initialize the poll safe wake up structure */
369 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
370 {
371         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
372         spin_lock_init(&ncalls->lock);
373 }
374
375 /**
376  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
377  *
378  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
379  *
380  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
381  *          or zero otherwise.
382  */
383 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
384 {
385         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
389 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
390 {
391         struct eventpoll *ep = p;
392
393         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
394 }
395 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
396
397 /*
398  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
399  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
400  *
401  * we must do our busy polling with irqs enabled
402  */
403 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
404 {
405 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
406         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
407
408         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
409                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
410 #endif
411 }
412
413 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
414 {
415 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
416         if (ep->napi_id)
417                 ep->napi_id = 0;
418 #endif
419 }
420
421 /*
422  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
423  */
424 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
425 {
426 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
427         struct eventpoll *ep;
428         unsigned int napi_id;
429         struct socket *sock;
430         struct sock *sk;
431         int err;
432
433         if (!net_busy_loop_on())
434                 return;
435
436         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
437         if (!sock)
438                 return;
439
440         sk = sock->sk;
441         if (!sk)
442                 return;
443
444         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
445         ep = epi->ep;
446
447         /* Non-NAPI IDs can be rejected
448          *      or
449          * Nothing to do if we already have this ID
450          */
451         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
452                 return;
453
454         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
455         ep->napi_id = napi_id;
456 #endif
457 }
458
459 /**
460  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
461  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
462  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
463  *                  no re-entered.
464  *
465  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
466  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
467  * @nproc: Nested call core function pointer.
468  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
469  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
470  * @ctx: This instance context.
471  *
472  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
473  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
474  */
475 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
476                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
477                           void *cookie, void *ctx)
478 {
479         int error, call_nests = 0;
480         unsigned long flags;
481         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
482         struct nested_call_node *tncur;
483         struct nested_call_node tnode;
484
485         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
486
487         /*
488          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
489          * We use a list here, since the population inside this set is always
490          * very much limited.
491          */
492         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
493                 if (tncur->ctx == ctx &&
494                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
495                         /*
496                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
497                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
498                          */
499                         error = -1;
500                         goto out_unlock;
501                 }
502         }
503
504         /* Add the current task and cookie to the list */
505         tnode.ctx = ctx;
506         tnode.cookie = cookie;
507         list_add(&tnode.llink, lsthead);
508
509         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
510
511         /* Call the nested function */
512         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
513
514         /* Remove the current task from the list */
515         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
516         list_del(&tnode.llink);
517 out_unlock:
518         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
519
520         return error;
521 }
522
523 /*
524  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
525  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
526  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
527  * with the same locking. For example:
528  *
529  *   dfd = socket(...);
530  *   efd1 = epoll_create();
531  *   efd2 = epoll_create();
532  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
533  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
534  *
535  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
536  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
537  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
538  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
539  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
540  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
541  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
542  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
543  * avoid stack blasting.
544  *
545  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
546  * this special case of epoll.
547  */
548 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
549
550 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
551
552 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
553 {
554         unsigned long flags;
555         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
556
557         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
558         wake_up_locked_poll(wqueue, POLLIN);
559         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
560
561         return 0;
562 }
563
564 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
565 {
566         int this_cpu = get_cpu();
567
568         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
569                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
570
571         put_cpu();
572 }
573
574 #else
575
576 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
577 {
578         wake_up_poll(wq, POLLIN);
579 }
580
581 #endif
582
583 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
584 {
585         wait_queue_head_t *whead;
586
587         rcu_read_lock();
588         /*
589          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
590          * If we read NULL we need a barrier paired with
591          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
592          * we rely on whead->lock.
593          */
594         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
595         if (whead)
596                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
597         rcu_read_unlock();
598 }
599
600 /*
601  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
602  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
603  * ep_free).
604  */
605 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
606 {
607         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
608         struct eppoll_entry *pwq;
609
610         while (!list_empty(lsthead)) {
611                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
612
613                 list_del(&pwq->llink);
614                 ep_remove_wait_queue(pwq);
615                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
616         }
617 }
618
619 /* call only when ep->mtx is held */
620 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
621 {
622         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
623 }
624
625 /* call only when ep->mtx is held */
626 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
627 {
628         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
629
630         if (ws)
631                 __pm_stay_awake(ws);
632 }
633
634 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
635 {
636         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
637 }
638
639 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
640 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
641 {
642         struct wakeup_source *ws;
643
644         rcu_read_lock();
645         ws = rcu_dereference(epi->ws);
646         if (ws)
647                 __pm_stay_awake(ws);
648         rcu_read_unlock();
649 }
650
651 /**
652  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
653  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
654  *                      O(NumReady) performance.
655  *
656  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
657  * @sproc: Pointer to the scan callback.
658  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
659  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
660  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
661  *
662  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
663  */
664 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
665                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
666                                            struct list_head *, void *),
667                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
668 {
669         int error, pwake = 0;
670         unsigned long flags;
671         struct epitem *epi, *nepi;
672         LIST_HEAD(txlist);
673
674         /*
675          * We need to lock this because we could be hit by
676          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
677          */
678
679         if (!ep_locked)
680                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
681
682         /*
683          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
684          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
685          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
686          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
687          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
688          * in a lockless way.
689          */
690         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
691         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
692         ep->ovflist = NULL;
693         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
694
695         /*
696          * Now call the callback function.
697          */
698         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
699
700         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
701         /*
702          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
703          * other events might have been queued by the poll callback.
704          * We re-insert them inside the main ready-list here.
705          */
706         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
707              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
708                 /*
709                  * We need to check if the item is already in the list.
710                  * During the "sproc" callback execution time, items are
711                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
712                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
713                  */
714                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
715                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
716                         ep_pm_stay_awake(epi);
717                 }
718         }
719         /*
720          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
721          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
722          * ep->rdllist.
723          */
724         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
725
726         /*
727          * Quickly re-inject items left on "txlist".
728          */
729         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
730         __pm_relax(ep->ws);
731
732         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
733                 /*
734                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
735                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
736                  */
737                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
738                         wake_up_locked(&ep->wq);
739                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
740                         pwake++;
741         }
742         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
743
744         if (!ep_locked)
745                 mutex_unlock(&ep->mtx);
746
747         /* We have to call this outside the lock */
748         if (pwake)
749                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
750
751         return error;
752 }
753
754 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
755 {
756         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
757         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
758 }
759
760 /*
761  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
762  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
763  */
764 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
765 {
766         unsigned long flags;
767         struct file *file = epi->ffd.file;
768
769         /*
770          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
771          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
772          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
773          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
774          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
775          * that will try to get "ep->lock".
776          */
777         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
778
779         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
780         spin_lock(&file->f_lock);
781         list_del_rcu(&epi->fllink);
782         spin_unlock(&file->f_lock);
783
784         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
785
786         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
787         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
788                 list_del_init(&epi->rdllink);
789         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
790
791         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
792         /*
793          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
794          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
795          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
796          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
797          * use of the rbn field.
798          */
799         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
800
801         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
802
803         return 0;
804 }
805
806 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
807 {
808         struct rb_node *rbp;
809         struct epitem *epi;
810
811         /* We need to release all tasks waiting for these file */
812         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
813                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
814
815         /*
816          * We need to lock this because we could be hit by
817          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
818          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
819          * is on the way to be removed and no one has references to it
820          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
821          * holding "epmutex" is sufficient here.
822          */
823         mutex_lock(&epmutex);
824
825         /*
826          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
827          */
828         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
829                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
830
831                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
832                 cond_resched();
833         }
834
835         /*
836          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
837          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
838          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
839          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
840          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
841          * a lockdep warning.
842          */
843         mutex_lock(&ep->mtx);
844         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
845                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
846                 ep_remove(ep, epi);
847                 cond_resched();
848         }
849         mutex_unlock(&ep->mtx);
850
851         mutex_unlock(&epmutex);
852         mutex_destroy(&ep->mtx);
853         free_uid(ep->user);
854         wakeup_source_unregister(ep->ws);
855         kfree(ep);
856 }
857
858 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
859 {
860         struct eventpoll *ep = file->private_data;
861
862         if (ep)
863                 ep_free(ep);
864
865         return 0;
866 }
867
868 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
869                                void *priv);
870 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
871                                  poll_table *pt);
872
873 /*
874  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
875  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
876  * is correctly annotated.
877  */
878 static unsigned int ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
879                                  int depth)
880 {
881         struct eventpoll *ep;
882         bool locked;
883
884         pt->_key = epi->event.events;
885         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
886                 return epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, pt) &
887                        epi->event.events;
888
889         ep = epi->ffd.file->private_data;
890         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
891         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
892
893         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
894                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
895                                   locked) & epi->event.events;
896 }
897
898 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
899                                void *priv)
900 {
901         struct epitem *epi, *tmp;
902         poll_table pt;
903         int depth = *(int *)priv;
904
905         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
906         depth++;
907
908         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
909                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
910                         return POLLIN | POLLRDNORM;
911                 } else {
912                         /*
913                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
914                          * callback, but it's not actually ready, as far as
915                          * caller requested events goes. We can remove it here.
916                          */
917                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
918                         list_del_init(&epi->rdllink);
919                 }
920         }
921
922         return 0;
923 }
924
925 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
926 {
927         struct eventpoll *ep = file->private_data;
928         int depth = 0;
929
930         /* Insert inside our poll wait queue */
931         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
932
933         /*
934          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
935          * the ready list.
936          */
937         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
938                                   &depth, depth, false);
939 }
940
941 #ifdef CONFIG_PROC_FS
942 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
943 {
944         struct eventpoll *ep = f->private_data;
945         struct rb_node *rbp;
946
947         mutex_lock(&ep->mtx);
948         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
949                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
950                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
951
952                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
953                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
954                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
955                            (long long)epi->event.data,
956                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
957                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
958                 if (seq_has_overflowed(m))
959                         break;
960         }
961         mutex_unlock(&ep->mtx);
962 }
963 #endif
964
965 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
966 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
967 #ifdef CONFIG_PROC_FS
968         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
969 #endif
970         .release        = ep_eventpoll_release,
971         .poll           = ep_eventpoll_poll,
972         .llseek         = noop_llseek,
973 };
974
975 /*
976  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
977  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
978  * closed without being removed from the eventpoll interface.
979  */
980 void eventpoll_release_file(struct file *file)
981 {
982         struct eventpoll *ep;
983         struct epitem *epi, *next;
984
985         /*
986          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
987          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
988          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
989          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
990          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
991          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
992          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
993          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
994          * from anywhere but ep_free().
995          *
996          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
997          */
998         mutex_lock(&epmutex);
999         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1000                 ep = epi->ep;
1001                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1002                 ep_remove(ep, epi);
1003                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1004         }
1005         mutex_unlock(&epmutex);
1006 }
1007
1008 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1009 {
1010         int error;
1011         struct user_struct *user;
1012         struct eventpoll *ep;
1013
1014         user = get_current_user();
1015         error = -ENOMEM;
1016         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1017         if (unlikely(!ep))
1018                 goto free_uid;
1019
1020         spin_lock_init(&ep->lock);
1021         mutex_init(&ep->mtx);
1022         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1023         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1024         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1025         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1026         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1027         ep->user = user;
1028
1029         *pep = ep;
1030
1031         return 0;
1032
1033 free_uid:
1034         free_uid(user);
1035         return error;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1040  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1041  * "mtx" held.
1042  */
1043 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1044 {
1045         int kcmp;
1046         struct rb_node *rbp;
1047         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1048         struct epoll_filefd ffd;
1049
1050         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1051         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1052                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1053                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1054                 if (kcmp > 0)
1055                         rbp = rbp->rb_right;
1056                 else if (kcmp < 0)
1057                         rbp = rbp->rb_left;
1058                 else {
1059                         epir = epi;
1060                         break;
1061                 }
1062         }
1063
1064         return epir;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1068 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1069 {
1070         struct rb_node *rbp;
1071         struct epitem *epi;
1072
1073         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1074                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1075                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1076                         if (toff == 0)
1077                                 return epi;
1078                         else
1079                                 toff--;
1080                 }
1081                 cond_resched();
1082         }
1083
1084         return NULL;
1085 }
1086
1087 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1088                                      unsigned long toff)
1089 {
1090         struct file *file_raw;
1091         struct eventpoll *ep;
1092         struct epitem *epi;
1093
1094         if (!is_file_epoll(file))
1095                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1096
1097         ep = file->private_data;
1098
1099         mutex_lock(&ep->mtx);
1100         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1101         if (epi)
1102                 file_raw = epi->ffd.file;
1103         else
1104                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1105         mutex_unlock(&ep->mtx);
1106
1107         return file_raw;
1108 }
1109 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1110
1111 /*
1112  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1113  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1114  * have events to report.
1115  */
1116 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1117 {
1118         int pwake = 0;
1119         unsigned long flags;
1120         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1121         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1122         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1123         int ewake = 0;
1124
1125         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1126
1127         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1128
1129         /*
1130          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1131          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1132          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1133          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1134          */
1135         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1136                 goto out_unlock;
1137
1138         /*
1139          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1140          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1141          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1142          * test for "key" != NULL before the event match test.
1143          */
1144         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1145                 goto out_unlock;
1146
1147         /*
1148          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1149          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1150          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1151          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1152          */
1153         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1154                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1155                         epi->next = ep->ovflist;
1156                         ep->ovflist = epi;
1157                         if (epi->ws) {
1158                                 /*
1159                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1160                                  * deactivated at any time.
1161                                  */
1162                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1163                         }
1164
1165                 }
1166                 goto out_unlock;
1167         }
1168
1169         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1170         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1171                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1172                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1173         }
1174
1175         /*
1176          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1177          * wait list.
1178          */
1179         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1180                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1181                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1182                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1183                         case POLLIN:
1184                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1185                                         ewake = 1;
1186                                 break;
1187                         case POLLOUT:
1188                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1189                                         ewake = 1;
1190                                 break;
1191                         case 0:
1192                                 ewake = 1;
1193                                 break;
1194                         }
1195                 }
1196                 wake_up_locked(&ep->wq);
1197         }
1198         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1199                 pwake++;
1200
1201 out_unlock:
1202         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1203
1204         /* We have to call this outside the lock */
1205         if (pwake)
1206                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1207
1208         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1209                 ewake = 1;
1210
1211         if (pollflags & POLLFREE) {
1212                 /*
1213                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1214                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1215                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1216                  */
1217                 list_del_init(&wait->entry);
1218                 /*
1219                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1220                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1221                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1222                  * ep/epi or even wait.
1223                  */
1224                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1225         }
1226
1227         return ewake;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1232  * target file wakeup lists.
1233  */
1234 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1235                                  poll_table *pt)
1236 {
1237         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1238         struct eppoll_entry *pwq;
1239
1240         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1241                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1242                 pwq->whead = whead;
1243                 pwq->base = epi;
1244                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1245                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1246                 else
1247                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1248                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1249                 epi->nwait++;
1250         } else {
1251                 /* We have to signal that an error occurred */
1252                 epi->nwait = -1;
1253         }
1254 }
1255
1256 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1257 {
1258         int kcmp;
1259         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1260         struct epitem *epic;
1261         bool leftmost = true;
1262
1263         while (*p) {
1264                 parent = *p;
1265                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1266                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1267                 if (kcmp > 0) {
1268                         p = &parent->rb_right;
1269                         leftmost = false;
1270                 } else
1271                         p = &parent->rb_left;
1272         }
1273         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1274         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1275 }
1276
1277
1278
1279 #define PATH_ARR_SIZE 5
1280 /*
1281  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1282  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1283  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1284  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1285  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1286  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1287  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1288  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1289  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1290  */
1291 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1292 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1293
1294 static int path_count_inc(int nests)
1295 {
1296         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1297         if (nests == 0)
1298                 return 0;
1299
1300         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1301                 return -1;
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 static void path_count_init(void)
1306 {
1307         int i;
1308
1309         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1310                 path_count[i] = 0;
1311 }
1312
1313 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1314 {
1315         int error = 0;
1316         struct file *file = priv;
1317         struct file *child_file;
1318         struct epitem *epi;
1319
1320         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1321         rcu_read_lock();
1322         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1323                 child_file = epi->ep->file;
1324                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1325                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1326                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1327                                         error = -1;
1328                                         break;
1329                                 }
1330                         } else {
1331                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1332                                                         EP_MAX_NESTS,
1333                                                         reverse_path_check_proc,
1334                                                         child_file, child_file,
1335                                                         current);
1336                         }
1337                         if (error != 0)
1338                                 break;
1339                 } else {
1340                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1341                                 "file is not an ep!\n");
1342                 }
1343         }
1344         rcu_read_unlock();
1345         return error;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1350  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1351  *                      make sure that those added links don't add too many
1352  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1353  *                      eventpoll objects.
1354  *
1355  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1356  *          -1 otherwise.
1357  */
1358 static int reverse_path_check(void)
1359 {
1360         int error = 0;
1361         struct file *current_file;
1362
1363         /* let's call this for all tfiles */
1364         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1365                 path_count_init();
1366                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1367                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1368                                         current_file, current);
1369                 if (error)
1370                         break;
1371         }
1372         return error;
1373 }
1374
1375 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1376 {
1377         const char *name;
1378         struct wakeup_source *ws;
1379
1380         if (!epi->ep->ws) {
1381                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1382                 if (!epi->ep->ws)
1383                         return -ENOMEM;
1384         }
1385
1386         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1387         ws = wakeup_source_register(name);
1388
1389         if (!ws)
1390                 return -ENOMEM;
1391         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1392
1393         return 0;
1394 }
1395
1396 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1397 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1398 {
1399         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1400
1401         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1402
1403         /*
1404          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1405          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1406          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1407          */
1408         synchronize_rcu();
1409         wakeup_source_unregister(ws);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Must be called with "mtx" held.
1414  */
1415 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1416                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1417 {
1418         int error, revents, pwake = 0;
1419         unsigned long flags;
1420         long user_watches;
1421         struct epitem *epi;
1422         struct ep_pqueue epq;
1423
1424         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1425         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1426                 return -ENOSPC;
1427         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1428                 return -ENOMEM;
1429
1430         /* Item initialization follow here ... */
1431         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1432         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1433         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1434         epi->ep = ep;
1435         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1436         epi->event = *event;
1437         epi->nwait = 0;
1438         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1439         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1440                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1441                 if (error)
1442                         goto error_create_wakeup_source;
1443         } else {
1444                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1445         }
1446
1447         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1448         epq.epi = epi;
1449         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1450
1451         /*
1452          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1453          * We can safely use the file* here because its usage count has
1454          * been increased by the caller of this function. Note that after
1455          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1456          * the new item.
1457          */
1458         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1459
1460         /*
1461          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1462          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1463          * high memory pressure.
1464          */
1465         error = -ENOMEM;
1466         if (epi->nwait < 0)
1467                 goto error_unregister;
1468
1469         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1470         spin_lock(&tfile->f_lock);
1471         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1472         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1473
1474         /*
1475          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1476          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1477          */
1478         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1479
1480         /* now check if we've created too many backpaths */
1481         error = -EINVAL;
1482         if (full_check && reverse_path_check())
1483                 goto error_remove_epi;
1484
1485         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1486         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1487
1488         /* record NAPI ID of new item if present */
1489         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1490
1491         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1492         if (revents && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1493                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1494                 ep_pm_stay_awake(epi);
1495
1496                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1497                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1498                         wake_up_locked(&ep->wq);
1499                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1500                         pwake++;
1501         }
1502
1503         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1504
1505         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1506
1507         /* We have to call this outside the lock */
1508         if (pwake)
1509                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1510
1511         return 0;
1512
1513 error_remove_epi:
1514         spin_lock(&tfile->f_lock);
1515         list_del_rcu(&epi->fllink);
1516         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1517
1518         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1519
1520 error_unregister:
1521         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1522
1523         /*
1524          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1525          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1526          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1527          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1528          */
1529         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1530         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1531                 list_del_init(&epi->rdllink);
1532         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1533
1534         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1535
1536 error_create_wakeup_source:
1537         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1538
1539         return error;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1544  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1545  */
1546 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1547                      const struct epoll_event *event)
1548 {
1549         int pwake = 0;
1550         poll_table pt;
1551
1552         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1553
1554         /*
1555          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1556          * otherwise we might miss an event that happens between the
1557          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1558          */
1559         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1560         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1561         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1562                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1563                         ep_create_wakeup_source(epi);
1564         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1565                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1566         }
1567
1568         /*
1569          * The following barrier has two effects:
1570          *
1571          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1572          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1573          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1574          *    We need this because we did not take ep->lock while
1575          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1576          *    ep->lock).
1577          *
1578          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1579          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1580          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1581          *    comments for wq_has_sleeper).
1582          *
1583          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1584          * (or both) will notice the readiness of an item.
1585          */
1586         smp_mb();
1587
1588         /*
1589          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1590          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1591          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1592          * list, push it inside.
1593          */
1594         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1595                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1596                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1597                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1598                         ep_pm_stay_awake(epi);
1599
1600                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1601                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1602                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1603                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1604                                 pwake++;
1605                 }
1606                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1607         }
1608
1609         /* We have to call this outside the lock */
1610         if (pwake)
1611                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1612
1613         return 0;
1614 }
1615
1616 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1617                                void *priv)
1618 {
1619         struct ep_send_events_data *esed = priv;
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 (esed->res = 0, uevent = esed->events;
1634              !list_empty(head) && esed->res < 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                                 if (!esed->res)
1669                                         esed->res = -EFAULT;
1670                                 return 0;
1671                         }
1672                         esed->res++;
1673                         uevent++;
1674                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1675                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1676                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1677                                 /*
1678                                  * If this file has been added with Level
1679                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1680                                  * the ready list, so that the next call to
1681                                  * epoll_wait() will check again the events
1682                                  * availability. At this point, no one can insert
1683                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1684                                  * callers are locked out by
1685                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1686                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1687                                  */
1688                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1689                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1690                         }
1691                 }
1692         }
1693
1694         return 0;
1695 }
1696
1697 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1698                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1699 {
1700         struct ep_send_events_data esed;
1701
1702         esed.maxevents = maxevents;
1703         esed.events = events;
1704
1705         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1706         return esed.res;
1707 }
1708
1709 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1710 {
1711         struct timespec64 now, ts = {
1712                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1713                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1714         };
1715
1716         ktime_get_ts64(&now);
1717         return timespec64_add_safe(now, ts);
1718 }
1719
1720 /**
1721  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1722  *           event buffer.
1723  *
1724  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1725  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1726  *          stored.
1727  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1728  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1729  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1730  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1731  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1732  *           occurred).
1733  *
1734  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1735  *          error code, in case of error.
1736  */
1737 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1738                    int maxevents, long timeout)
1739 {
1740         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1741         unsigned long flags;
1742         u64 slack = 0;
1743         wait_queue_entry_t wait;
1744         ktime_t expires, *to = NULL;
1745
1746         if (timeout > 0) {
1747                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1748
1749                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1750                 to = &expires;
1751                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1752         } else if (timeout == 0) {
1753                 /*
1754                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1755                  * caller specified a non blocking operation.
1756                  */
1757                 timed_out = 1;
1758                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1759                 goto check_events;
1760         }
1761
1762 fetch_events:
1763
1764         if (!ep_events_available(ep))
1765                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1766
1767         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1768
1769         if (!ep_events_available(ep)) {
1770                 /*
1771                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1772                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1773                  * ID onto the ready list.
1774                  */
1775                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1776
1777                 /*
1778                  * We don't have any available event to return to the caller.
1779                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1780                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1781                  */
1782                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1783                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1784
1785                 for (;;) {
1786                         /*
1787                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1788                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1789                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1790                          */
1791                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1792                         /*
1793                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1794                          * threads to make a timely exit without the chance of
1795                          * finding more events available and fetching
1796                          * repeatedly.
1797                          */
1798                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1799                                 res = -EINTR;
1800                                 break;
1801                         }
1802                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1803                                 break;
1804                         if (signal_pending(current)) {
1805                                 res = -EINTR;
1806                                 break;
1807                         }
1808
1809                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1810                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1811                                 timed_out = 1;
1812
1813                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1814                 }
1815
1816                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1817                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1818         }
1819 check_events:
1820         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1821         eavail = ep_events_available(ep);
1822
1823         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1824
1825         /*
1826          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1827          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1828          * more luck.
1829          */
1830         if (!res && eavail &&
1831             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1832                 goto fetch_events;
1833
1834         return res;
1835 }
1836
1837 /**
1838  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1839  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1840  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1841  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1842  *                      result in excessive stack usage).
1843  *
1844  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1845  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1846  *          data structure pointer.
1847  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1848  *
1849  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1850  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1851  */
1852 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1853 {
1854         int error = 0;
1855         struct file *file = priv;
1856         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1857         struct eventpoll *ep_tovisit;
1858         struct rb_node *rbp;
1859         struct epitem *epi;
1860
1861         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1862         ep->visited = 1;
1863         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1864         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1865                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1866                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1867                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1868                         if (ep_tovisit->visited)
1869                                 continue;
1870                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1871                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1872                                         ep_tovisit, current);
1873                         if (error != 0)
1874                                 break;
1875                 } else {
1876                         /*
1877                          * If we've reached a file that is not associated with
1878                          * an ep, then we need to check if the newly added
1879                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1880                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1881                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1882                          * during ep_insert().
1883                          */
1884                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1885                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1886                                          &tfile_check_list);
1887                 }
1888         }
1889         mutex_unlock(&ep->mtx);
1890
1891         return error;
1892 }
1893
1894 /**
1895  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1896  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1897  *                 closed loops or too deep chains.
1898  *
1899  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1900  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1901  *
1902  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1903  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1904  */
1905 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1906 {
1907         int ret;
1908         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1909
1910         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1911                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1912         /* clear visited list */
1913         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1914                                                         visited_list_link) {
1915                 ep_cur->visited = 0;
1916                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1917         }
1918         return ret;
1919 }
1920
1921 static void clear_tfile_check_list(void)
1922 {
1923         struct file *file;
1924
1925         /* first clear the tfile_check_list */
1926         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1927                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1928                                         f_tfile_llink);
1929                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1930         }
1931         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Open an eventpoll file descriptor.
1936  */
1937 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1938 {
1939         int error, fd;
1940         struct eventpoll *ep = NULL;
1941         struct file *file;
1942
1943         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1944         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1945
1946         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1947                 return -EINVAL;
1948         /*
1949          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1950          */
1951         error = ep_alloc(&ep);
1952         if (error < 0)
1953                 return error;
1954         /*
1955          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1956          * a file structure and a free file descriptor.
1957          */
1958         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1959         if (fd < 0) {
1960                 error = fd;
1961                 goto out_free_ep;
1962         }
1963         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1964                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1965         if (IS_ERR(file)) {
1966                 error = PTR_ERR(file);
1967                 goto out_free_fd;
1968         }
1969         ep->file = file;
1970         fd_install(fd, file);
1971         return fd;
1972
1973 out_free_fd:
1974         put_unused_fd(fd);
1975 out_free_ep:
1976         ep_free(ep);
1977         return error;
1978 }
1979
1980 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1981 {
1982         if (size <= 0)
1983                 return -EINVAL;
1984
1985         return sys_epoll_create1(0);
1986 }
1987
1988 /*
1989  * The following function implements the controller interface for
1990  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1991  * file descriptors inside the interest set.
1992  */
1993 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1994                 struct epoll_event __user *, event)
1995 {
1996         int error;
1997         int full_check = 0;
1998         struct fd f, tf;
1999         struct eventpoll *ep;
2000         struct epitem *epi;
2001         struct epoll_event epds;
2002         struct eventpoll *tep = NULL;
2003
2004         error = -EFAULT;
2005         if (ep_op_has_event(op) &&
2006             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2007                 goto error_return;
2008
2009         error = -EBADF;
2010         f = fdget(epfd);
2011         if (!f.file)
2012                 goto error_return;
2013
2014         /* Get the "struct file *" for the target file */
2015         tf = fdget(fd);
2016         if (!tf.file)
2017                 goto error_fput;
2018
2019         /* The target file descriptor must support poll */
2020         error = -EPERM;
2021         if (!tf.file->f_op->poll)
2022                 goto error_tgt_fput;
2023
2024         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2025         if (ep_op_has_event(op))
2026                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2027
2028         /*
2029          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2030          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2031          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2032          */
2033         error = -EINVAL;
2034         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2035                 goto error_tgt_fput;
2036
2037         /*
2038          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2039          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2040          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2041          */
2042         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2043                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2044                         goto error_tgt_fput;
2045                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2046                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2047                         goto error_tgt_fput;
2048         }
2049
2050         /*
2051          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2052          * our own data structure.
2053          */
2054         ep = f.file->private_data;
2055
2056         /*
2057          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2058          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2059          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2060          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2061          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2062          * haven't created too many possible wakeup paths.
2063          *
2064          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2065          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2066          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2067          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2068          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2069          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2070          */
2071         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2072         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2073                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2074                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2075                         full_check = 1;
2076                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2077                         mutex_lock(&epmutex);
2078                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2079                                 error = -ELOOP;
2080                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2081                                         clear_tfile_check_list();
2082                                         goto error_tgt_fput;
2083                                 }
2084                         } else
2085                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2086                                                         &tfile_check_list);
2087                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2088                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2089                                 tep = tf.file->private_data;
2090                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2091                         }
2092                 }
2093         }
2094
2095         /*
2096          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2097          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2098          * ep_find() till we release the mutex.
2099          */
2100         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2101
2102         error = -EINVAL;
2103         switch (op) {
2104         case EPOLL_CTL_ADD:
2105                 if (!epi) {
2106                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2107                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2108                 } else
2109                         error = -EEXIST;
2110                 if (full_check)
2111                         clear_tfile_check_list();
2112                 break;
2113         case EPOLL_CTL_DEL:
2114                 if (epi)
2115                         error = ep_remove(ep, epi);
2116                 else
2117                         error = -ENOENT;
2118                 break;
2119         case EPOLL_CTL_MOD:
2120                 if (epi) {
2121                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2122                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
2123                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2124                         }
2125                 } else
2126                         error = -ENOENT;
2127                 break;
2128         }
2129         if (tep != NULL)
2130                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2131         mutex_unlock(&ep->mtx);
2132
2133 error_tgt_fput:
2134         if (full_check)
2135                 mutex_unlock(&epmutex);
2136
2137         fdput(tf);
2138 error_fput:
2139         fdput(f);
2140 error_return:
2141
2142         return error;
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2147  * part of the user space epoll_wait(2).
2148  */
2149 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2150                 int, maxevents, int, timeout)
2151 {
2152         int error;
2153         struct fd f;
2154         struct eventpoll *ep;
2155
2156         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2157         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2158                 return -EINVAL;
2159
2160         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2161         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2162                 return -EFAULT;
2163
2164         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2165         f = fdget(epfd);
2166         if (!f.file)
2167                 return -EBADF;
2168
2169         /*
2170          * We have to check that the file structure underneath the fd
2171          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2172          */
2173         error = -EINVAL;
2174         if (!is_file_epoll(f.file))
2175                 goto error_fput;
2176
2177         /*
2178          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2179          * our own data structure.
2180          */
2181         ep = f.file->private_data;
2182
2183         /* Time to fish for events ... */
2184         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2185
2186 error_fput:
2187         fdput(f);
2188         return error;
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2193  * part of the user space epoll_pwait(2).
2194  */
2195 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2196                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2197                 size_t, sigsetsize)
2198 {
2199         int error;
2200         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2201
2202         /*
2203          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2204          * we apply it here.
2205          */
2206         if (sigmask) {
2207                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2208                         return -EINVAL;
2209                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2210                         return -EFAULT;
2211                 sigsaved = current->blocked;
2212                 set_current_blocked(&ksigmask);
2213         }
2214
2215         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2216
2217         /*
2218          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2219          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2220          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2221          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2222          */
2223         if (sigmask) {
2224                 if (error == -EINTR) {
2225                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2226                                sizeof(sigsaved));
2227                         set_restore_sigmask();
2228                 } else
2229                         set_current_blocked(&sigsaved);
2230         }
2231
2232         return error;
2233 }
2234
2235 #ifdef CONFIG_COMPAT
2236 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2237                         struct epoll_event __user *, events,
2238                         int, maxevents, int, timeout,
2239                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2240                         compat_size_t, sigsetsize)
2241 {
2242         long err;
2243         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2244
2245         /*
2246          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2247          * we apply it here.
2248          */
2249         if (sigmask) {
2250                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2251                         return -EINVAL;
2252                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, sigmask))
2253                         return -EFAULT;
2254                 sigsaved = current->blocked;
2255                 set_current_blocked(&ksigmask);
2256         }
2257
2258         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2259
2260         /*
2261          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2262          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2263          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2264          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2265          */
2266         if (sigmask) {
2267                 if (err == -EINTR) {
2268                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2269                                sizeof(sigsaved));
2270                         set_restore_sigmask();
2271                 } else
2272                         set_current_blocked(&sigsaved);
2273         }
2274
2275         return err;
2276 }
2277 #endif
2278
2279 static int __init eventpoll_init(void)
2280 {
2281         struct sysinfo si;
2282
2283         si_meminfo(&si);
2284         /*
2285          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2286          */
2287         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2288                 EP_ITEM_COST;
2289         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2290
2291         /*
2292          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2293          * inclusion loops checks.
2294          */
2295         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2296
2297 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2298         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2299         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2300 #endif
2301
2302         /*
2303          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2304          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2305          */
2306         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2307
2308         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2309         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2310                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2311
2312         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2313         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2314                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2315
2316         return 0;
2317 }
2318 fs_initcall(eventpoll_init);