perf top: Add overwrite fall back
[linux-2.6-microblaze.git] / ipc / sem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * linux/ipc/sem.c
4  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
5  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
6  *
7  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
8  *
9  * SMP-threaded, sysctl's added
10  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
11  * Enforced range limit on SEM_UNDO
12  * (c) 2001 Red Hat Inc
13  * Lockless wakeup
14  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
15  * (c) 2016 Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
16  * Further wakeup optimizations, documentation
17  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
18  *
19  * support for audit of ipc object properties and permission changes
20  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
21  *
22  * namespaces support
23  * OpenVZ, SWsoft Inc.
24  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
25  *
26  * Implementation notes: (May 2010)
27  * This file implements System V semaphores.
28  *
29  * User space visible behavior:
30  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
31  *   protection)
32  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
33  *   one semop() are handled.
34  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
35  *   SETALL calls.
36  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
37  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
38  * - namespace are supported.
39  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
40  *   to /proc/sys/kernel/sem.
41  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
42  *
43  * Internals:
44  * - scalability:
45  *   - all global variables are read-mostly.
46  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
47  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
48  *     the per-semaphore array structure.
49  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
50  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
51  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
52  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semcnt()
53  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
54  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
55  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
56  *   (see update_queue())
57  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
58  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare())
59  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
60  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
61  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
62  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
63  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
64  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
65  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
66  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
67  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
68  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
69  *   ordering without always scanning all pending operations.
70  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
71  */
72
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/spinlock.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/proc_fs.h>
77 #include <linux/time.h>
78 #include <linux/security.h>
79 #include <linux/syscalls.h>
80 #include <linux/audit.h>
81 #include <linux/capability.h>
82 #include <linux/seq_file.h>
83 #include <linux/rwsem.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/ipc_namespace.h>
86 #include <linux/sched/wake_q.h>
87
88 #include <linux/uaccess.h>
89 #include "util.h"
90
91
92 /* One queue for each sleeping process in the system. */
93 struct sem_queue {
94         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
95         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
96         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
97         int                     pid;     /* process id of requesting process */
98         int                     status;  /* completion status of operation */
99         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
100         struct sembuf           *blocking; /* the operation that blocked */
101         int                     nsops;   /* number of operations */
102         bool                    alter;   /* does *sops alter the array? */
103         bool                    dupsop;  /* sops on more than one sem_num */
104 };
105
106 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
107  * when the process exits.
108  */
109 struct sem_undo {
110         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
111                                                  * all undos from one process
112                                                  * rcu protected */
113         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
114         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
115         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
116                                                  * all undos for one array */
117         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
118         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
119                                                 /* one per semaphore */
120 };
121
122 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
123  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
124  */
125 struct sem_undo_list {
126         refcount_t              refcnt;
127         spinlock_t              lock;
128         struct list_head        list_proc;
129 };
130
131
132 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
133
134 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
135 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
136 #ifdef CONFIG_PROC_FS
137 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
138 #endif
139
140 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
141 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
142
143 /*
144  * Switching from the mode suitable for simple ops
145  * to the mode for complex ops is costly. Therefore:
146  * use some hysteresis
147  */
148 #define USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS      10
149
150 /*
151  * Locking:
152  * a) global sem_lock() for read/write
153  *      sem_undo.id_next,
154  *      sem_array.complex_count,
155  *      sem_array.pending{_alter,_const},
156  *      sem_array.sem_undo
157  *
158  * b) global or semaphore sem_lock() for read/write:
159  *      sem_array.sems[i].pending_{const,alter}:
160  *
161  * c) special:
162  *      sem_undo_list.list_proc:
163  *      * undo_list->lock for write
164  *      * rcu for read
165  *      use_global_lock:
166  *      * global sem_lock() for write
167  *      * either local or global sem_lock() for read.
168  *
169  * Memory ordering:
170  * Most ordering is enforced by using spin_lock() and spin_unlock().
171  * The special case is use_global_lock:
172  * Setting it from non-zero to 0 is a RELEASE, this is ensured by
173  * using smp_store_release().
174  * Testing if it is non-zero is an ACQUIRE, this is ensured by using
175  * smp_load_acquire().
176  * Setting it from 0 to non-zero must be ordered with regards to
177  * this smp_load_acquire(), this is guaranteed because the smp_load_acquire()
178  * is inside a spin_lock() and after a write from 0 to non-zero a
179  * spin_lock()+spin_unlock() is done.
180  */
181
182 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
183 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
184 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
185 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
186
187 int sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
188 {
189         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
190         ns->sc_semmns = SEMMNS;
191         ns->sc_semopm = SEMOPM;
192         ns->sc_semmni = SEMMNI;
193         ns->used_sems = 0;
194         return ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
195 }
196
197 #ifdef CONFIG_IPC_NS
198 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
199 {
200         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
201         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
202         rhashtable_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].key_ht);
203 }
204 #endif
205
206 int __init sem_init(void)
207 {
208         const int err = sem_init_ns(&init_ipc_ns);
209
210         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
211                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
212                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
213         return err;
214 }
215
216 /**
217  * unmerge_queues - unmerge queues, if possible.
218  * @sma: semaphore array
219  *
220  * The function unmerges the wait queues if complex_count is 0.
221  * It must be called prior to dropping the global semaphore array lock.
222  */
223 static void unmerge_queues(struct sem_array *sma)
224 {
225         struct sem_queue *q, *tq;
226
227         /* complex operations still around? */
228         if (sma->complex_count)
229                 return;
230         /*
231          * We will switch back to simple mode.
232          * Move all pending operation back into the per-semaphore
233          * queues.
234          */
235         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
236                 struct sem *curr;
237                 curr = &sma->sems[q->sops[0].sem_num];
238
239                 list_add_tail(&q->list, &curr->pending_alter);
240         }
241         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
242 }
243
244 /**
245  * merge_queues - merge single semop queues into global queue
246  * @sma: semaphore array
247  *
248  * This function merges all per-semaphore queues into the global queue.
249  * It is necessary to achieve FIFO ordering for the pending single-sop
250  * operations when a multi-semop operation must sleep.
251  * Only the alter operations must be moved, the const operations can stay.
252  */
253 static void merge_queues(struct sem_array *sma)
254 {
255         int i;
256         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
257                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
258
259                 list_splice_init(&sem->pending_alter, &sma->pending_alter);
260         }
261 }
262
263 static void sem_rcu_free(struct rcu_head *head)
264 {
265         struct kern_ipc_perm *p = container_of(head, struct kern_ipc_perm, rcu);
266         struct sem_array *sma = container_of(p, struct sem_array, sem_perm);
267
268         security_sem_free(sma);
269         kvfree(sma);
270 }
271
272 /*
273  * Enter the mode suitable for non-simple operations:
274  * Caller must own sem_perm.lock.
275  */
276 static void complexmode_enter(struct sem_array *sma)
277 {
278         int i;
279         struct sem *sem;
280
281         if (sma->use_global_lock > 0)  {
282                 /*
283                  * We are already in global lock mode.
284                  * Nothing to do, just reset the
285                  * counter until we return to simple mode.
286                  */
287                 sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
288                 return;
289         }
290         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
291
292         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
293                 sem = &sma->sems[i];
294                 spin_lock(&sem->lock);
295                 spin_unlock(&sem->lock);
296         }
297 }
298
299 /*
300  * Try to leave the mode that disallows simple operations:
301  * Caller must own sem_perm.lock.
302  */
303 static void complexmode_tryleave(struct sem_array *sma)
304 {
305         if (sma->complex_count)  {
306                 /* Complex ops are sleeping.
307                  * We must stay in complex mode
308                  */
309                 return;
310         }
311         if (sma->use_global_lock == 1) {
312                 /*
313                  * Immediately after setting use_global_lock to 0,
314                  * a simple op can start. Thus: all memory writes
315                  * performed by the current operation must be visible
316                  * before we set use_global_lock to 0.
317                  */
318                 smp_store_release(&sma->use_global_lock, 0);
319         } else {
320                 sma->use_global_lock--;
321         }
322 }
323
324 #define SEM_GLOBAL_LOCK (-1)
325 /*
326  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
327  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
328  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
329  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
330  * semaphores from other pending complex operations.
331  */
332 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
333                               int nsops)
334 {
335         struct sem *sem;
336
337         if (nsops != 1) {
338                 /* Complex operation - acquire a full lock */
339                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
340
341                 /* Prevent parallel simple ops */
342                 complexmode_enter(sma);
343                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
344         }
345
346         /*
347          * Only one semaphore affected - try to optimize locking.
348          * Optimized locking is possible if no complex operation
349          * is either enqueued or processed right now.
350          *
351          * Both facts are tracked by use_global_mode.
352          */
353         sem = &sma->sems[sops->sem_num];
354
355         /*
356          * Initial check for use_global_lock. Just an optimization,
357          * no locking, no memory barrier.
358          */
359         if (!sma->use_global_lock) {
360                 /*
361                  * It appears that no complex operation is around.
362                  * Acquire the per-semaphore lock.
363                  */
364                 spin_lock(&sem->lock);
365
366                 /* pairs with smp_store_release() */
367                 if (!smp_load_acquire(&sma->use_global_lock)) {
368                         /* fast path successful! */
369                         return sops->sem_num;
370                 }
371                 spin_unlock(&sem->lock);
372         }
373
374         /* slow path: acquire the full lock */
375         ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
376
377         if (sma->use_global_lock == 0) {
378                 /*
379                  * The use_global_lock mode ended while we waited for
380                  * sma->sem_perm.lock. Thus we must switch to locking
381                  * with sem->lock.
382                  * Unlike in the fast path, there is no need to recheck
383                  * sma->use_global_lock after we have acquired sem->lock:
384                  * We own sma->sem_perm.lock, thus use_global_lock cannot
385                  * change.
386                  */
387                 spin_lock(&sem->lock);
388
389                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
390                 return sops->sem_num;
391         } else {
392                 /*
393                  * Not a false alarm, thus continue to use the global lock
394                  * mode. No need for complexmode_enter(), this was done by
395                  * the caller that has set use_global_mode to non-zero.
396                  */
397                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
398         }
399 }
400
401 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
402 {
403         if (locknum == SEM_GLOBAL_LOCK) {
404                 unmerge_queues(sma);
405                 complexmode_tryleave(sma);
406                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
407         } else {
408                 struct sem *sem = &sma->sems[locknum];
409                 spin_unlock(&sem->lock);
410         }
411 }
412
413 /*
414  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rwsem
415  * is not held.
416  *
417  * The caller holds the RCU read lock.
418  */
419 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
420 {
421         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_idr(&sem_ids(ns), id);
422
423         if (IS_ERR(ipcp))
424                 return ERR_CAST(ipcp);
425
426         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
427 }
428
429 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
430                                                         int id)
431 {
432         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
433
434         if (IS_ERR(ipcp))
435                 return ERR_CAST(ipcp);
436
437         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
438 }
439
440 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
441 {
442         sem_lock(sma, NULL, -1);
443         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
444 }
445
446 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
447 {
448         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
449 }
450
451 static struct sem_array *sem_alloc(size_t nsems)
452 {
453         struct sem_array *sma;
454         size_t size;
455
456         if (nsems > (INT_MAX - sizeof(*sma)) / sizeof(sma->sems[0]))
457                 return NULL;
458
459         size = sizeof(*sma) + nsems * sizeof(sma->sems[0]);
460         sma = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
461         if (unlikely(!sma))
462                 return NULL;
463
464         memset(sma, 0, size);
465
466         return sma;
467 }
468
469 /**
470  * newary - Create a new semaphore set
471  * @ns: namespace
472  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
473  *
474  * Called with sem_ids.rwsem held (as a writer)
475  */
476 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
477 {
478         int retval;
479         struct sem_array *sma;
480         key_t key = params->key;
481         int nsems = params->u.nsems;
482         int semflg = params->flg;
483         int i;
484
485         if (!nsems)
486                 return -EINVAL;
487         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
488                 return -ENOSPC;
489
490         sma = sem_alloc(nsems);
491         if (!sma)
492                 return -ENOMEM;
493
494         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
495         sma->sem_perm.key = key;
496
497         sma->sem_perm.security = NULL;
498         retval = security_sem_alloc(sma);
499         if (retval) {
500                 kvfree(sma);
501                 return retval;
502         }
503
504         for (i = 0; i < nsems; i++) {
505                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_alter);
506                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_const);
507                 spin_lock_init(&sma->sems[i].lock);
508         }
509
510         sma->complex_count = 0;
511         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
512         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
513         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_const);
514         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
515         sma->sem_nsems = nsems;
516         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
517
518         /* ipc_addid() locks sma upon success. */
519         retval = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
520         if (retval < 0) {
521                 call_rcu(&sma->sem_perm.rcu, sem_rcu_free);
522                 return retval;
523         }
524         ns->used_sems += nsems;
525
526         sem_unlock(sma, -1);
527         rcu_read_unlock();
528
529         return sma->sem_perm.id;
530 }
531
532
533 /*
534  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
535  */
536 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
537 {
538         struct sem_array *sma;
539
540         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
541         return security_sem_associate(sma, semflg);
542 }
543
544 /*
545  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
546  */
547 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
548                                 struct ipc_params *params)
549 {
550         struct sem_array *sma;
551
552         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
553         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
554                 return -EINVAL;
555
556         return 0;
557 }
558
559 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
560 {
561         struct ipc_namespace *ns;
562         static const struct ipc_ops sem_ops = {
563                 .getnew = newary,
564                 .associate = sem_security,
565                 .more_checks = sem_more_checks,
566         };
567         struct ipc_params sem_params;
568
569         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
570
571         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
572                 return -EINVAL;
573
574         sem_params.key = key;
575         sem_params.flg = semflg;
576         sem_params.u.nsems = nsems;
577
578         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
579 }
580
581 /**
582  * perform_atomic_semop[_slow] - Attempt to perform semaphore
583  *                               operations on a given array.
584  * @sma: semaphore array
585  * @q: struct sem_queue that describes the operation
586  *
587  * Caller blocking are as follows, based the value
588  * indicated by the semaphore operation (sem_op):
589  *
590  *  (1) >0 never blocks.
591  *  (2)  0 (wait-for-zero operation): semval is non-zero.
592  *  (3) <0 attempting to decrement semval to a value smaller than zero.
593  *
594  * Returns 0 if the operation was possible.
595  * Returns 1 if the operation is impossible, the caller must sleep.
596  * Returns <0 for error codes.
597  */
598 static int perform_atomic_semop_slow(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
599 {
600         int result, sem_op, nsops, pid;
601         struct sembuf *sop;
602         struct sem *curr;
603         struct sembuf *sops;
604         struct sem_undo *un;
605
606         sops = q->sops;
607         nsops = q->nsops;
608         un = q->undo;
609
610         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
611                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
612                 sem_op = sop->sem_op;
613                 result = curr->semval;
614
615                 if (!sem_op && result)
616                         goto would_block;
617
618                 result += sem_op;
619                 if (result < 0)
620                         goto would_block;
621                 if (result > SEMVMX)
622                         goto out_of_range;
623
624                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
625                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
626                         /* Exceeding the undo range is an error. */
627                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
628                                 goto out_of_range;
629                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
630                 }
631
632                 curr->semval = result;
633         }
634
635         sop--;
636         pid = q->pid;
637         while (sop >= sops) {
638                 sma->sems[sop->sem_num].sempid = pid;
639                 sop--;
640         }
641
642         return 0;
643
644 out_of_range:
645         result = -ERANGE;
646         goto undo;
647
648 would_block:
649         q->blocking = sop;
650
651         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
652                 result = -EAGAIN;
653         else
654                 result = 1;
655
656 undo:
657         sop--;
658         while (sop >= sops) {
659                 sem_op = sop->sem_op;
660                 sma->sems[sop->sem_num].semval -= sem_op;
661                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
662                         un->semadj[sop->sem_num] += sem_op;
663                 sop--;
664         }
665
666         return result;
667 }
668
669 static int perform_atomic_semop(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
670 {
671         int result, sem_op, nsops;
672         struct sembuf *sop;
673         struct sem *curr;
674         struct sembuf *sops;
675         struct sem_undo *un;
676
677         sops = q->sops;
678         nsops = q->nsops;
679         un = q->undo;
680
681         if (unlikely(q->dupsop))
682                 return perform_atomic_semop_slow(sma, q);
683
684         /*
685          * We scan the semaphore set twice, first to ensure that the entire
686          * operation can succeed, therefore avoiding any pointless writes
687          * to shared memory and having to undo such changes in order to block
688          * until the operations can go through.
689          */
690         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
691                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
692                 sem_op = sop->sem_op;
693                 result = curr->semval;
694
695                 if (!sem_op && result)
696                         goto would_block; /* wait-for-zero */
697
698                 result += sem_op;
699                 if (result < 0)
700                         goto would_block;
701
702                 if (result > SEMVMX)
703                         return -ERANGE;
704
705                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
706                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
707
708                         /* Exceeding the undo range is an error. */
709                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
710                                 return -ERANGE;
711                 }
712         }
713
714         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
715                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
716                 sem_op = sop->sem_op;
717                 result = curr->semval;
718
719                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
720                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
721
722                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
723                 }
724                 curr->semval += sem_op;
725                 curr->sempid = q->pid;
726         }
727
728         return 0;
729
730 would_block:
731         q->blocking = sop;
732         return sop->sem_flg & IPC_NOWAIT ? -EAGAIN : 1;
733 }
734
735 static inline void wake_up_sem_queue_prepare(struct sem_queue *q, int error,
736                                              struct wake_q_head *wake_q)
737 {
738         wake_q_add(wake_q, q->sleeper);
739         /*
740          * Rely on the above implicit barrier, such that we can
741          * ensure that we hold reference to the task before setting
742          * q->status. Otherwise we could race with do_exit if the
743          * task is awoken by an external event before calling
744          * wake_up_process().
745          */
746         WRITE_ONCE(q->status, error);
747 }
748
749 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
750 {
751         list_del(&q->list);
752         if (q->nsops > 1)
753                 sma->complex_count--;
754 }
755
756 /** check_restart(sma, q)
757  * @sma: semaphore array
758  * @q: the operation that just completed
759  *
760  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
761  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
762  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
763  * modified the array.
764  * Note that wait-for-zero operations are handled without restart.
765  */
766 static inline int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
767 {
768         /* pending complex alter operations are too difficult to analyse */
769         if (!list_empty(&sma->pending_alter))
770                 return 1;
771
772         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
773         if (q->nsops > 1)
774                 return 1;
775
776         /* It is impossible that someone waits for the new value:
777          * - complex operations always restart.
778          * - wait-for-zero are handled seperately.
779          * - q is a previously sleeping simple operation that
780          *   altered the array. It must be a decrement, because
781          *   simple increments never sleep.
782          * - If there are older (higher priority) decrements
783          *   in the queue, then they have observed the original
784          *   semval value and couldn't proceed. The operation
785          *   decremented to value - thus they won't proceed either.
786          */
787         return 0;
788 }
789
790 /**
791  * wake_const_ops - wake up non-alter tasks
792  * @sma: semaphore array.
793  * @semnum: semaphore that was modified.
794  * @wake_q: lockless wake-queue head.
795  *
796  * wake_const_ops must be called after a semaphore in a semaphore array
797  * was set to 0. If complex const operations are pending, wake_const_ops must
798  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
799  * semaphore.
800  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
801  * is stored in q->pid.
802  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
803  */
804 static int wake_const_ops(struct sem_array *sma, int semnum,
805                           struct wake_q_head *wake_q)
806 {
807         struct sem_queue *q, *tmp;
808         struct list_head *pending_list;
809         int semop_completed = 0;
810
811         if (semnum == -1)
812                 pending_list = &sma->pending_const;
813         else
814                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_const;
815
816         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
817                 int error = perform_atomic_semop(sma, q);
818
819                 if (error > 0)
820                         continue;
821                 /* operation completed, remove from queue & wakeup */
822                 unlink_queue(sma, q);
823
824                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
825                 if (error == 0)
826                         semop_completed = 1;
827         }
828
829         return semop_completed;
830 }
831
832 /**
833  * do_smart_wakeup_zero - wakeup all wait for zero tasks
834  * @sma: semaphore array
835  * @sops: operations that were performed
836  * @nsops: number of operations
837  * @wake_q: lockless wake-queue head
838  *
839  * Checks all required queue for wait-for-zero operations, based
840  * on the actual changes that were performed on the semaphore array.
841  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
842  */
843 static int do_smart_wakeup_zero(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
844                                 int nsops, struct wake_q_head *wake_q)
845 {
846         int i;
847         int semop_completed = 0;
848         int got_zero = 0;
849
850         /* first: the per-semaphore queues, if known */
851         if (sops) {
852                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
853                         int num = sops[i].sem_num;
854
855                         if (sma->sems[num].semval == 0) {
856                                 got_zero = 1;
857                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, num, wake_q);
858                         }
859                 }
860         } else {
861                 /*
862                  * No sops means modified semaphores not known.
863                  * Assume all were changed.
864                  */
865                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
866                         if (sma->sems[i].semval == 0) {
867                                 got_zero = 1;
868                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, i, wake_q);
869                         }
870                 }
871         }
872         /*
873          * If one of the modified semaphores got 0,
874          * then check the global queue, too.
875          */
876         if (got_zero)
877                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, -1, wake_q);
878
879         return semop_completed;
880 }
881
882
883 /**
884  * update_queue - look for tasks that can be completed.
885  * @sma: semaphore array.
886  * @semnum: semaphore that was modified.
887  * @wake_q: lockless wake-queue head.
888  *
889  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
890  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
891  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
892  * semaphore.
893  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
894  * is stored in q->pid.
895  * The function internally checks if const operations can now succeed.
896  *
897  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
898  */
899 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct wake_q_head *wake_q)
900 {
901         struct sem_queue *q, *tmp;
902         struct list_head *pending_list;
903         int semop_completed = 0;
904
905         if (semnum == -1)
906                 pending_list = &sma->pending_alter;
907         else
908                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_alter;
909
910 again:
911         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
912                 int error, restart;
913
914                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
915                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
916                  * necessary to scan further: simple increments
917                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
918                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
919                  * cannot be successful if the value is already 0.
920                  */
921                 if (semnum != -1 && sma->sems[semnum].semval == 0)
922                         break;
923
924                 error = perform_atomic_semop(sma, q);
925
926                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
927                 if (error > 0)
928                         continue;
929
930                 unlink_queue(sma, q);
931
932                 if (error) {
933                         restart = 0;
934                 } else {
935                         semop_completed = 1;
936                         do_smart_wakeup_zero(sma, q->sops, q->nsops, wake_q);
937                         restart = check_restart(sma, q);
938                 }
939
940                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
941                 if (restart)
942                         goto again;
943         }
944         return semop_completed;
945 }
946
947 /**
948  * set_semotime - set sem_otime
949  * @sma: semaphore array
950  * @sops: operations that modified the array, may be NULL
951  *
952  * sem_otime is replicated to avoid cache line trashing.
953  * This function sets one instance to the current time.
954  */
955 static void set_semotime(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops)
956 {
957         if (sops == NULL) {
958                 sma->sems[0].sem_otime = get_seconds();
959         } else {
960                 sma->sems[sops[0].sem_num].sem_otime =
961                                                         get_seconds();
962         }
963 }
964
965 /**
966  * do_smart_update - optimized update_queue
967  * @sma: semaphore array
968  * @sops: operations that were performed
969  * @nsops: number of operations
970  * @otime: force setting otime
971  * @wake_q: lockless wake-queue head
972  *
973  * do_smart_update() does the required calls to update_queue and wakeup_zero,
974  * based on the actual changes that were performed on the semaphore array.
975  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
976  * responsible for calling wake_up_q().
977  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
978  */
979 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
980                             int otime, struct wake_q_head *wake_q)
981 {
982         int i;
983
984         otime |= do_smart_wakeup_zero(sma, sops, nsops, wake_q);
985
986         if (!list_empty(&sma->pending_alter)) {
987                 /* semaphore array uses the global queue - just process it. */
988                 otime |= update_queue(sma, -1, wake_q);
989         } else {
990                 if (!sops) {
991                         /*
992                          * No sops, thus the modified semaphores are not
993                          * known. Check all.
994                          */
995                         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
996                                 otime |= update_queue(sma, i, wake_q);
997                 } else {
998                         /*
999                          * Check the semaphores that were increased:
1000                          * - No complex ops, thus all sleeping ops are
1001                          *   decrease.
1002                          * - if we decreased the value, then any sleeping
1003                          *   semaphore ops wont be able to run: If the
1004                          *   previous value was too small, then the new
1005                          *   value will be too small, too.
1006                          */
1007                         for (i = 0; i < nsops; i++) {
1008                                 if (sops[i].sem_op > 0) {
1009                                         otime |= update_queue(sma,
1010                                                               sops[i].sem_num, wake_q);
1011                                 }
1012                         }
1013                 }
1014         }
1015         if (otime)
1016                 set_semotime(sma, sops);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * check_qop: Test if a queued operation sleeps on the semaphore semnum
1021  */
1022 static int check_qop(struct sem_array *sma, int semnum, struct sem_queue *q,
1023                         bool count_zero)
1024 {
1025         struct sembuf *sop = q->blocking;
1026
1027         /*
1028          * Linux always (since 0.99.10) reported a task as sleeping on all
1029          * semaphores. This violates SUS, therefore it was changed to the
1030          * standard compliant behavior.
1031          * Give the administrators a chance to notice that an application
1032          * might misbehave because it relies on the Linux behavior.
1033          */
1034         pr_info_once("semctl(GETNCNT/GETZCNT) is since 3.16 Single Unix Specification compliant.\n"
1035                         "The task %s (%d) triggered the difference, watch for misbehavior.\n",
1036                         current->comm, task_pid_nr(current));
1037
1038         if (sop->sem_num != semnum)
1039                 return 0;
1040
1041         if (count_zero && sop->sem_op == 0)
1042                 return 1;
1043         if (!count_zero && sop->sem_op < 0)
1044                 return 1;
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 /* The following counts are associated to each semaphore:
1050  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
1051  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
1052  *
1053  * Per definition, a task waits only on the semaphore of the first semop
1054  * that cannot proceed, even if additional operation would block, too.
1055  */
1056 static int count_semcnt(struct sem_array *sma, ushort semnum,
1057                         bool count_zero)
1058 {
1059         struct list_head *l;
1060         struct sem_queue *q;
1061         int semcnt;
1062
1063         semcnt = 0;
1064         /* First: check the simple operations. They are easy to evaluate */
1065         if (count_zero)
1066                 l = &sma->sems[semnum].pending_const;
1067         else
1068                 l = &sma->sems[semnum].pending_alter;
1069
1070         list_for_each_entry(q, l, list) {
1071                 /* all task on a per-semaphore list sleep on exactly
1072                  * that semaphore
1073                  */
1074                 semcnt++;
1075         }
1076
1077         /* Then: check the complex operations. */
1078         list_for_each_entry(q, &sma->pending_alter, list) {
1079                 semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1080         }
1081         if (count_zero) {
1082                 list_for_each_entry(q, &sma->pending_const, list) {
1083                         semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1084                 }
1085         }
1086         return semcnt;
1087 }
1088
1089 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rwsem locked
1090  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rwsem
1091  * remains locked on exit.
1092  */
1093 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
1094 {
1095         struct sem_undo *un, *tu;
1096         struct sem_queue *q, *tq;
1097         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1098         int i;
1099         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1100
1101         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
1102         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1103         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
1104                 list_del(&un->list_id);
1105                 spin_lock(&un->ulp->lock);
1106                 un->semid = -1;
1107                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1108                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
1109                 kfree_rcu(un, rcu);
1110         }
1111
1112         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
1113         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_const, list) {
1114                 unlink_queue(sma, q);
1115                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1116         }
1117
1118         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
1119                 unlink_queue(sma, q);
1120                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1121         }
1122         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1123                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
1124                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_const, list) {
1125                         unlink_queue(sma, q);
1126                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1127                 }
1128                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_alter, list) {
1129                         unlink_queue(sma, q);
1130                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1131                 }
1132         }
1133
1134         /* Remove the semaphore set from the IDR */
1135         sem_rmid(ns, sma);
1136         sem_unlock(sma, -1);
1137         rcu_read_unlock();
1138
1139         wake_up_q(&wake_q);
1140         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
1141         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1142 }
1143
1144 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
1145 {
1146         switch (version) {
1147         case IPC_64:
1148                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
1149         case IPC_OLD:
1150             {
1151                 struct semid_ds out;
1152
1153                 memset(&out, 0, sizeof(out));
1154
1155                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
1156
1157                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
1158                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
1159                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
1160
1161                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
1162             }
1163         default:
1164                 return -EINVAL;
1165         }
1166 }
1167
1168 static time64_t get_semotime(struct sem_array *sma)
1169 {
1170         int i;
1171         time64_t res;
1172
1173         res = sma->sems[0].sem_otime;
1174         for (i = 1; i < sma->sem_nsems; i++) {
1175                 time64_t to = sma->sems[i].sem_otime;
1176
1177                 if (to > res)
1178                         res = to;
1179         }
1180         return res;
1181 }
1182
1183 static int semctl_stat(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1184                          int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1185 {
1186         struct sem_array *sma;
1187         int id = 0;
1188         int err;
1189
1190         memset(semid64, 0, sizeof(*semid64));
1191
1192         rcu_read_lock();
1193         if (cmd == SEM_STAT) {
1194                 sma = sem_obtain_object(ns, semid);
1195                 if (IS_ERR(sma)) {
1196                         err = PTR_ERR(sma);
1197                         goto out_unlock;
1198                 }
1199                 id = sma->sem_perm.id;
1200         } else {
1201                 sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1202                 if (IS_ERR(sma)) {
1203                         err = PTR_ERR(sma);
1204                         goto out_unlock;
1205                 }
1206         }
1207
1208         err = -EACCES;
1209         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
1210                 goto out_unlock;
1211
1212         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1213         if (err)
1214                 goto out_unlock;
1215
1216         ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
1217
1218         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1219                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
1220                 err = -EIDRM;
1221                 goto out_unlock;
1222         }
1223
1224         kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &semid64->sem_perm);
1225         semid64->sem_otime = get_semotime(sma);
1226         semid64->sem_ctime = sma->sem_ctime;
1227         semid64->sem_nsems = sma->sem_nsems;
1228
1229         ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
1230         rcu_read_unlock();
1231         return id;
1232
1233 out_unlock:
1234         rcu_read_unlock();
1235         return err;
1236 }
1237
1238 static int semctl_info(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1239                          int cmd, void __user *p)
1240 {
1241         struct seminfo seminfo;
1242         int max_id;
1243         int err;
1244
1245         err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
1246         if (err)
1247                 return err;
1248
1249         memset(&seminfo, 0, sizeof(seminfo));
1250         seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
1251         seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
1252         seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
1253         seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
1254         seminfo.semvmx = SEMVMX;
1255         seminfo.semmnu = SEMMNU;
1256         seminfo.semmap = SEMMAP;
1257         seminfo.semume = SEMUME;
1258         down_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1259         if (cmd == SEM_INFO) {
1260                 seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
1261                 seminfo.semaem = ns->used_sems;
1262         } else {
1263                 seminfo.semusz = SEMUSZ;
1264                 seminfo.semaem = SEMAEM;
1265         }
1266         max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
1267         up_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1268         if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
1269                 return -EFAULT;
1270         return (max_id < 0) ? 0 : max_id;
1271 }
1272
1273 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1274                 int val)
1275 {
1276         struct sem_undo *un;
1277         struct sem_array *sma;
1278         struct sem *curr;
1279         int err;
1280         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1281
1282         if (val > SEMVMX || val < 0)
1283                 return -ERANGE;
1284
1285         rcu_read_lock();
1286         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1287         if (IS_ERR(sma)) {
1288                 rcu_read_unlock();
1289                 return PTR_ERR(sma);
1290         }
1291
1292         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1293                 rcu_read_unlock();
1294                 return -EINVAL;
1295         }
1296
1297
1298         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1299                 rcu_read_unlock();
1300                 return -EACCES;
1301         }
1302
1303         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1304         if (err) {
1305                 rcu_read_unlock();
1306                 return -EACCES;
1307         }
1308
1309         sem_lock(sma, NULL, -1);
1310
1311         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1312                 sem_unlock(sma, -1);
1313                 rcu_read_unlock();
1314                 return -EIDRM;
1315         }
1316
1317         curr = &sma->sems[semnum];
1318
1319         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1320         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1321                 un->semadj[semnum] = 0;
1322
1323         curr->semval = val;
1324         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1325         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1326         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1327         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1328         sem_unlock(sma, -1);
1329         rcu_read_unlock();
1330         wake_up_q(&wake_q);
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1335                 int cmd, void __user *p)
1336 {
1337         struct sem_array *sma;
1338         struct sem *curr;
1339         int err, nsems;
1340         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1341         ushort *sem_io = fast_sem_io;
1342         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1343
1344         rcu_read_lock();
1345         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1346         if (IS_ERR(sma)) {
1347                 rcu_read_unlock();
1348                 return PTR_ERR(sma);
1349         }
1350
1351         nsems = sma->sem_nsems;
1352
1353         err = -EACCES;
1354         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1355                 goto out_rcu_wakeup;
1356
1357         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1358         if (err)
1359                 goto out_rcu_wakeup;
1360
1361         err = -EACCES;
1362         switch (cmd) {
1363         case GETALL:
1364         {
1365                 ushort __user *array = p;
1366                 int i;
1367
1368                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1369                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1370                         err = -EIDRM;
1371                         goto out_unlock;
1372                 }
1373                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1374                         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1375                                 err = -EIDRM;
1376                                 goto out_unlock;
1377                         }
1378                         sem_unlock(sma, -1);
1379                         rcu_read_unlock();
1380                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1381                                                 GFP_KERNEL);
1382                         if (sem_io == NULL) {
1383                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1384                                 return -ENOMEM;
1385                         }
1386
1387                         rcu_read_lock();
1388                         sem_lock_and_putref(sma);
1389                         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1390                                 err = -EIDRM;
1391                                 goto out_unlock;
1392                         }
1393                 }
1394                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1395                         sem_io[i] = sma->sems[i].semval;
1396                 sem_unlock(sma, -1);
1397                 rcu_read_unlock();
1398                 err = 0;
1399                 if (copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1400                         err = -EFAULT;
1401                 goto out_free;
1402         }
1403         case SETALL:
1404         {
1405                 int i;
1406                 struct sem_undo *un;
1407
1408                 if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1409                         err = -EIDRM;
1410                         goto out_rcu_wakeup;
1411                 }
1412                 rcu_read_unlock();
1413
1414                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1415                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1416                                                 GFP_KERNEL);
1417                         if (sem_io == NULL) {
1418                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1419                                 return -ENOMEM;
1420                         }
1421                 }
1422
1423                 if (copy_from_user(sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1424                         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1425                         err = -EFAULT;
1426                         goto out_free;
1427                 }
1428
1429                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1430                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1431                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1432                                 err = -ERANGE;
1433                                 goto out_free;
1434                         }
1435                 }
1436                 rcu_read_lock();
1437                 sem_lock_and_putref(sma);
1438                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1439                         err = -EIDRM;
1440                         goto out_unlock;
1441                 }
1442
1443                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1444                         sma->sems[i].semval = sem_io[i];
1445                         sma->sems[i].sempid = task_tgid_vnr(current);
1446                 }
1447
1448                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1449                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1450                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1451                                 un->semadj[i] = 0;
1452                 }
1453                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1454                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1455                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1456                 err = 0;
1457                 goto out_unlock;
1458         }
1459         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1460         }
1461         err = -EINVAL;
1462         if (semnum < 0 || semnum >= nsems)
1463                 goto out_rcu_wakeup;
1464
1465         sem_lock(sma, NULL, -1);
1466         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1467                 err = -EIDRM;
1468                 goto out_unlock;
1469         }
1470         curr = &sma->sems[semnum];
1471
1472         switch (cmd) {
1473         case GETVAL:
1474                 err = curr->semval;
1475                 goto out_unlock;
1476         case GETPID:
1477                 err = curr->sempid;
1478                 goto out_unlock;
1479         case GETNCNT:
1480                 err = count_semcnt(sma, semnum, 0);
1481                 goto out_unlock;
1482         case GETZCNT:
1483                 err = count_semcnt(sma, semnum, 1);
1484                 goto out_unlock;
1485         }
1486
1487 out_unlock:
1488         sem_unlock(sma, -1);
1489 out_rcu_wakeup:
1490         rcu_read_unlock();
1491         wake_up_q(&wake_q);
1492 out_free:
1493         if (sem_io != fast_sem_io)
1494                 kvfree(sem_io);
1495         return err;
1496 }
1497
1498 static inline unsigned long
1499 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1500 {
1501         switch (version) {
1502         case IPC_64:
1503                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1504                         return -EFAULT;
1505                 return 0;
1506         case IPC_OLD:
1507             {
1508                 struct semid_ds tbuf_old;
1509
1510                 if (copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1511                         return -EFAULT;
1512
1513                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1514                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1515                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1516
1517                 return 0;
1518             }
1519         default:
1520                 return -EINVAL;
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * This function handles some semctl commands which require the rwsem
1526  * to be held in write mode.
1527  * NOTE: no locks must be held, the rwsem is taken inside this function.
1528  */
1529 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1530                        int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1531 {
1532         struct sem_array *sma;
1533         int err;
1534         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1535
1536         down_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1537         rcu_read_lock();
1538
1539         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1540                                       &semid64->sem_perm, 0);
1541         if (IS_ERR(ipcp)) {
1542                 err = PTR_ERR(ipcp);
1543                 goto out_unlock1;
1544         }
1545
1546         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1547
1548         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1549         if (err)
1550                 goto out_unlock1;
1551
1552         switch (cmd) {
1553         case IPC_RMID:
1554                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1555                 /* freeary unlocks the ipc object and rcu */
1556                 freeary(ns, ipcp);
1557                 goto out_up;
1558         case IPC_SET:
1559                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1560                 err = ipc_update_perm(&semid64->sem_perm, ipcp);
1561                 if (err)
1562                         goto out_unlock0;
1563                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1564                 break;
1565         default:
1566                 err = -EINVAL;
1567                 goto out_unlock1;
1568         }
1569
1570 out_unlock0:
1571         sem_unlock(sma, -1);
1572 out_unlock1:
1573         rcu_read_unlock();
1574 out_up:
1575         up_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1576         return err;
1577 }
1578
1579 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1580 {
1581         int version;
1582         struct ipc_namespace *ns;
1583         void __user *p = (void __user *)arg;
1584         struct semid64_ds semid64;
1585         int err;
1586
1587         if (semid < 0)
1588                 return -EINVAL;
1589
1590         version = ipc_parse_version(&cmd);
1591         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1592
1593         switch (cmd) {
1594         case IPC_INFO:
1595         case SEM_INFO:
1596                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1597         case IPC_STAT:
1598         case SEM_STAT:
1599                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1600                 if (err < 0)
1601                         return err;
1602                 if (copy_semid_to_user(p, &semid64, version))
1603                         err = -EFAULT;
1604                 return err;
1605         case GETALL:
1606         case GETVAL:
1607         case GETPID:
1608         case GETNCNT:
1609         case GETZCNT:
1610         case SETALL:
1611                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1612         case SETVAL: {
1613                 int val;
1614 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1615                 /* big-endian 64bit */
1616                 val = arg >> 32;
1617 #else
1618                 /* 32bit or little-endian 64bit */
1619                 val = arg;
1620 #endif
1621                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, val);
1622         }
1623         case IPC_SET:
1624                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1625                         return -EFAULT;
1626         case IPC_RMID:
1627                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1628         default:
1629                 return -EINVAL;
1630         }
1631 }
1632
1633 #ifdef CONFIG_COMPAT
1634
1635 struct compat_semid_ds {
1636         struct compat_ipc_perm sem_perm;
1637         compat_time_t sem_otime;
1638         compat_time_t sem_ctime;
1639         compat_uptr_t sem_base;
1640         compat_uptr_t sem_pending;
1641         compat_uptr_t sem_pending_last;
1642         compat_uptr_t undo;
1643         unsigned short sem_nsems;
1644 };
1645
1646 static int copy_compat_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf,
1647                                         int version)
1648 {
1649         memset(out, 0, sizeof(*out));
1650         if (version == IPC_64) {
1651                 struct compat_semid64_ds __user *p = buf;
1652                 return get_compat_ipc64_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1653         } else {
1654                 struct compat_semid_ds __user *p = buf;
1655                 return get_compat_ipc_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1656         }
1657 }
1658
1659 static int copy_compat_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in,
1660                                         int version)
1661 {
1662         if (version == IPC_64) {
1663                 struct compat_semid64_ds v;
1664                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1665                 to_compat_ipc64_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1666                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1667                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1668                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1669                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1670         } else {
1671                 struct compat_semid_ds v;
1672                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1673                 to_compat_ipc_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1674                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1675                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1676                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1677                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1678         }
1679 }
1680
1681 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, int, arg)
1682 {
1683         void __user *p = compat_ptr(arg);
1684         struct ipc_namespace *ns;
1685         struct semid64_ds semid64;
1686         int version = compat_ipc_parse_version(&cmd);
1687         int err;
1688
1689         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1690
1691         if (semid < 0)
1692                 return -EINVAL;
1693
1694         switch (cmd & (~IPC_64)) {
1695         case IPC_INFO:
1696         case SEM_INFO:
1697                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1698         case IPC_STAT:
1699         case SEM_STAT:
1700                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1701                 if (err < 0)
1702                         return err;
1703                 if (copy_compat_semid_to_user(p, &semid64, version))
1704                         err = -EFAULT;
1705                 return err;
1706         case GETVAL:
1707         case GETPID:
1708         case GETNCNT:
1709         case GETZCNT:
1710         case GETALL:
1711         case SETALL:
1712                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1713         case SETVAL:
1714                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1715         case IPC_SET:
1716                 if (copy_compat_semid_from_user(&semid64, p, version))
1717                         return -EFAULT;
1718                 /* fallthru */
1719         case IPC_RMID:
1720                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1721         default:
1722                 return -EINVAL;
1723         }
1724 }
1725 #endif
1726
1727 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1728  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1729  * and current is THE ONE
1730  *
1731  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1732  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1733  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1734  * at exit time.
1735  *
1736  * This can block, so callers must hold no locks.
1737  */
1738 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1739 {
1740         struct sem_undo_list *undo_list;
1741
1742         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1743         if (!undo_list) {
1744                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1745                 if (undo_list == NULL)
1746                         return -ENOMEM;
1747                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1748                 refcount_set(&undo_list->refcnt, 1);
1749                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1750
1751                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1752         }
1753         *undo_listp = undo_list;
1754         return 0;
1755 }
1756
1757 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1758 {
1759         struct sem_undo *un;
1760
1761         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1762                 if (un->semid == semid)
1763                         return un;
1764         }
1765         return NULL;
1766 }
1767
1768 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1769 {
1770         struct sem_undo *un;
1771
1772         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1773
1774         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1775         if (un) {
1776                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1777                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1778         }
1779         return un;
1780 }
1781
1782 /**
1783  * find_alloc_undo - lookup (and if not present create) undo array
1784  * @ns: namespace
1785  * @semid: semaphore array id
1786  *
1787  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1788  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1789  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1790  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1791  * performs a rcu_read_lock().
1792  */
1793 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1794 {
1795         struct sem_array *sma;
1796         struct sem_undo_list *ulp;
1797         struct sem_undo *un, *new;
1798         int nsems, error;
1799
1800         error = get_undo_list(&ulp);
1801         if (error)
1802                 return ERR_PTR(error);
1803
1804         rcu_read_lock();
1805         spin_lock(&ulp->lock);
1806         un = lookup_undo(ulp, semid);
1807         spin_unlock(&ulp->lock);
1808         if (likely(un != NULL))
1809                 goto out;
1810
1811         /* no undo structure around - allocate one. */
1812         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1813         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1814         if (IS_ERR(sma)) {
1815                 rcu_read_unlock();
1816                 return ERR_CAST(sma);
1817         }
1818
1819         nsems = sma->sem_nsems;
1820         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1821                 rcu_read_unlock();
1822                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1823                 goto out;
1824         }
1825         rcu_read_unlock();
1826
1827         /* step 2: allocate new undo structure */
1828         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1829         if (!new) {
1830                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1831                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1832         }
1833
1834         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1835         rcu_read_lock();
1836         sem_lock_and_putref(sma);
1837         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1838                 sem_unlock(sma, -1);
1839                 rcu_read_unlock();
1840                 kfree(new);
1841                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1842                 goto out;
1843         }
1844         spin_lock(&ulp->lock);
1845
1846         /*
1847          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1848          */
1849         un = lookup_undo(ulp, semid);
1850         if (un) {
1851                 kfree(new);
1852                 goto success;
1853         }
1854         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1855         new->semadj = (short *) &new[1];
1856         new->ulp = ulp;
1857         new->semid = semid;
1858         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1859         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1860         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1861         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1862         un = new;
1863
1864 success:
1865         spin_unlock(&ulp->lock);
1866         sem_unlock(sma, -1);
1867 out:
1868         return un;
1869 }
1870
1871 static long do_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1872                 unsigned nsops, const struct timespec64 *timeout)
1873 {
1874         int error = -EINVAL;
1875         struct sem_array *sma;
1876         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1877         struct sembuf *sops = fast_sops, *sop;
1878         struct sem_undo *un;
1879         int max, locknum;
1880         bool undos = false, alter = false, dupsop = false;
1881         struct sem_queue queue;
1882         unsigned long dup = 0, jiffies_left = 0;
1883         struct ipc_namespace *ns;
1884
1885         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1886
1887         if (nsops < 1 || semid < 0)
1888                 return -EINVAL;
1889         if (nsops > ns->sc_semopm)
1890                 return -E2BIG;
1891         if (nsops > SEMOPM_FAST) {
1892                 sops = kvmalloc(sizeof(*sops)*nsops, GFP_KERNEL);
1893                 if (sops == NULL)
1894                         return -ENOMEM;
1895         }
1896
1897         if (copy_from_user(sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1898                 error =  -EFAULT;
1899                 goto out_free;
1900         }
1901
1902         if (timeout) {
1903                 if (timeout->tv_sec < 0 || timeout->tv_nsec < 0 ||
1904                         timeout->tv_nsec >= 1000000000L) {
1905                         error = -EINVAL;
1906                         goto out_free;
1907                 }
1908                 jiffies_left = timespec64_to_jiffies(timeout);
1909         }
1910
1911         max = 0;
1912         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1913                 unsigned long mask = 1ULL << ((sop->sem_num) % BITS_PER_LONG);
1914
1915                 if (sop->sem_num >= max)
1916                         max = sop->sem_num;
1917                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1918                         undos = true;
1919                 if (dup & mask) {
1920                         /*
1921                          * There was a previous alter access that appears
1922                          * to have accessed the same semaphore, thus use
1923                          * the dupsop logic. "appears", because the detection
1924                          * can only check % BITS_PER_LONG.
1925                          */
1926                         dupsop = true;
1927                 }
1928                 if (sop->sem_op != 0) {
1929                         alter = true;
1930                         dup |= mask;
1931                 }
1932         }
1933
1934         if (undos) {
1935                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1936                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1937                 if (IS_ERR(un)) {
1938                         error = PTR_ERR(un);
1939                         goto out_free;
1940                 }
1941         } else {
1942                 un = NULL;
1943                 rcu_read_lock();
1944         }
1945
1946         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1947         if (IS_ERR(sma)) {
1948                 rcu_read_unlock();
1949                 error = PTR_ERR(sma);
1950                 goto out_free;
1951         }
1952
1953         error = -EFBIG;
1954         if (max >= sma->sem_nsems) {
1955                 rcu_read_unlock();
1956                 goto out_free;
1957         }
1958
1959         error = -EACCES;
1960         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1961                 rcu_read_unlock();
1962                 goto out_free;
1963         }
1964
1965         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1966         if (error) {
1967                 rcu_read_unlock();
1968                 goto out_free;
1969         }
1970
1971         error = -EIDRM;
1972         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1973         /*
1974          * We eventually might perform the following check in a lockless
1975          * fashion, considering ipc_valid_object() locking constraints.
1976          * If nsops == 1 and there is no contention for sem_perm.lock, then
1977          * only a per-semaphore lock is held and it's OK to proceed with the
1978          * check below. More details on the fine grained locking scheme
1979          * entangled here and why it's RMID race safe on comments at sem_lock()
1980          */
1981         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
1982                 goto out_unlock_free;
1983         /*
1984          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1985          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1986          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1987          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1988          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1989          */
1990         if (un && un->semid == -1)
1991                 goto out_unlock_free;
1992
1993         queue.sops = sops;
1994         queue.nsops = nsops;
1995         queue.undo = un;
1996         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1997         queue.alter = alter;
1998         queue.dupsop = dupsop;
1999
2000         error = perform_atomic_semop(sma, &queue);
2001         if (error == 0) { /* non-blocking succesfull path */
2002                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
2003
2004                 /*
2005                  * If the operation was successful, then do
2006                  * the required updates.
2007                  */
2008                 if (alter)
2009                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &wake_q);
2010                 else
2011                         set_semotime(sma, sops);
2012
2013                 sem_unlock(sma, locknum);
2014                 rcu_read_unlock();
2015                 wake_up_q(&wake_q);
2016
2017                 goto out_free;
2018         }
2019         if (error < 0) /* non-blocking error path */
2020                 goto out_unlock_free;
2021
2022         /*
2023          * We need to sleep on this operation, so we put the current
2024          * task into the pending queue and go to sleep.
2025          */
2026         if (nsops == 1) {
2027                 struct sem *curr;
2028                 curr = &sma->sems[sops->sem_num];
2029
2030                 if (alter) {
2031                         if (sma->complex_count) {
2032                                 list_add_tail(&queue.list,
2033                                                 &sma->pending_alter);
2034                         } else {
2035
2036                                 list_add_tail(&queue.list,
2037                                                 &curr->pending_alter);
2038                         }
2039                 } else {
2040                         list_add_tail(&queue.list, &curr->pending_const);
2041                 }
2042         } else {
2043                 if (!sma->complex_count)
2044                         merge_queues(sma);
2045
2046                 if (alter)
2047                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_alter);
2048                 else
2049                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_const);
2050
2051                 sma->complex_count++;
2052         }
2053
2054         do {
2055                 queue.status = -EINTR;
2056                 queue.sleeper = current;
2057
2058                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2059                 sem_unlock(sma, locknum);
2060                 rcu_read_unlock();
2061
2062                 if (timeout)
2063                         jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
2064                 else
2065                         schedule();
2066
2067                 /*
2068                  * fastpath: the semop has completed, either successfully or
2069                  * not, from the syscall pov, is quite irrelevant to us at this
2070                  * point; we're done.
2071                  *
2072                  * We _do_ care, nonetheless, about being awoken by a signal or
2073                  * spuriously.  The queue.status is checked again in the
2074                  * slowpath (aka after taking sem_lock), such that we can detect
2075                  * scenarios where we were awakened externally, during the
2076                  * window between wake_q_add() and wake_up_q().
2077                  */
2078                 error = READ_ONCE(queue.status);
2079                 if (error != -EINTR) {
2080                         /*
2081                          * User space could assume that semop() is a memory
2082                          * barrier: Without the mb(), the cpu could
2083                          * speculatively read in userspace stale data that was
2084                          * overwritten by the previous owner of the semaphore.
2085                          */
2086                         smp_mb();
2087                         goto out_free;
2088                 }
2089
2090                 rcu_read_lock();
2091                 locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
2092
2093                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
2094                         goto out_unlock_free;
2095
2096                 error = READ_ONCE(queue.status);
2097
2098                 /*
2099                  * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
2100                  * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
2101                  */
2102                 if (error != -EINTR)
2103                         goto out_unlock_free;
2104
2105                 /*
2106                  * If an interrupt occurred we have to clean up the queue.
2107                  */
2108                 if (timeout && jiffies_left == 0)
2109                         error = -EAGAIN;
2110         } while (error == -EINTR && !signal_pending(current)); /* spurious */
2111
2112         unlink_queue(sma, &queue);
2113
2114 out_unlock_free:
2115         sem_unlock(sma, locknum);
2116         rcu_read_unlock();
2117 out_free:
2118         if (sops != fast_sops)
2119                 kvfree(sops);
2120         return error;
2121 }
2122
2123 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2124                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
2125 {
2126         if (timeout) {
2127                 struct timespec64 ts;
2128                 if (get_timespec64(&ts, timeout))
2129                         return -EFAULT;
2130                 return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, &ts);
2131         }
2132         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2133 }
2134
2135 #ifdef CONFIG_COMPAT
2136 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsems,
2137                        unsigned, nsops,
2138                        const struct compat_timespec __user *, timeout)
2139 {
2140         if (timeout) {
2141                 struct timespec64 ts;
2142                 if (compat_get_timespec64(&ts, timeout))
2143                         return -EFAULT;
2144                 return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, &ts);
2145         }
2146         return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, NULL);
2147 }
2148 #endif
2149
2150 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2151                 unsigned, nsops)
2152 {
2153         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2154 }
2155
2156 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
2157  * parent and child tasks.
2158  */
2159
2160 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
2161 {
2162         struct sem_undo_list *undo_list;
2163         int error;
2164
2165         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
2166                 error = get_undo_list(&undo_list);
2167                 if (error)
2168                         return error;
2169                 refcount_inc(&undo_list->refcnt);
2170                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
2171         } else
2172                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2173
2174         return 0;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
2179  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
2180  * so some of them may be out of date.
2181  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
2182  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
2183  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
2184  * should we queue up and wait until we can do so legally?
2185  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
2186  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
2187  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
2188  */
2189 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
2190 {
2191         struct sem_undo_list *ulp;
2192
2193         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
2194         if (!ulp)
2195                 return;
2196         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2197
2198         if (!refcount_dec_and_test(&ulp->refcnt))
2199                 return;
2200
2201         for (;;) {
2202                 struct sem_array *sma;
2203                 struct sem_undo *un;
2204                 int semid, i;
2205                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
2206
2207                 cond_resched();
2208
2209                 rcu_read_lock();
2210                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
2211                                     struct sem_undo, list_proc);
2212                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc) {
2213                         /*
2214                          * We must wait for freeary() before freeing this ulp,
2215                          * in case we raced with last sem_undo. There is a small
2216                          * possibility where we exit while freeary() didn't
2217                          * finish unlocking sem_undo_list.
2218                          */
2219                         spin_lock(&ulp->lock);
2220                         spin_unlock(&ulp->lock);
2221                         rcu_read_unlock();
2222                         break;
2223                 }
2224                 spin_lock(&ulp->lock);
2225                 semid = un->semid;
2226                 spin_unlock(&ulp->lock);
2227
2228                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2229                 if (semid == -1) {
2230                         rcu_read_unlock();
2231                         continue;
2232                 }
2233
2234                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, semid);
2235                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2236                 if (IS_ERR(sma)) {
2237                         rcu_read_unlock();
2238                         continue;
2239                 }
2240
2241                 sem_lock(sma, NULL, -1);
2242                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2243                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
2244                         sem_unlock(sma, -1);
2245                         rcu_read_unlock();
2246                         continue;
2247                 }
2248                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
2249                 if (un == NULL) {
2250                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
2251                          * exactly the same semid. Nothing to do.
2252                          */
2253                         sem_unlock(sma, -1);
2254                         rcu_read_unlock();
2255                         continue;
2256                 }
2257
2258                 /* remove un from the linked lists */
2259                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
2260                 list_del(&un->list_id);
2261
2262                 /* we are the last process using this ulp, acquiring ulp->lock
2263                  * isn't required. Besides that, we are also protected against
2264                  * IPC_RMID as we hold sma->sem_perm lock now
2265                  */
2266                 list_del_rcu(&un->list_proc);
2267
2268                 /* perform adjustments registered in un */
2269                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
2270                         struct sem *semaphore = &sma->sems[i];
2271                         if (un->semadj[i]) {
2272                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
2273                                 /*
2274                                  * Range checks of the new semaphore value,
2275                                  * not defined by sus:
2276                                  * - Some unices ignore the undo entirely
2277                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
2278                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
2279                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
2280                                  *
2281                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
2282                                  * and at SEMVMX.
2283                                  *
2284                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
2285                                  */
2286                                 if (semaphore->semval < 0)
2287                                         semaphore->semval = 0;
2288                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
2289                                         semaphore->semval = SEMVMX;
2290                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
2291                         }
2292                 }
2293                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
2294                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &wake_q);
2295                 sem_unlock(sma, -1);
2296                 rcu_read_unlock();
2297                 wake_up_q(&wake_q);
2298
2299                 kfree_rcu(un, rcu);
2300         }
2301         kfree(ulp);
2302 }
2303
2304 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2305 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
2306 {
2307         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
2308         struct kern_ipc_perm *ipcp = it;
2309         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
2310         time64_t sem_otime;
2311
2312         /*
2313          * The proc interface isn't aware of sem_lock(), it calls
2314          * ipc_lock_object() directly (in sysvipc_find_ipc).
2315          * In order to stay compatible with sem_lock(), we must
2316          * enter / leave complex_mode.
2317          */
2318         complexmode_enter(sma);
2319
2320         sem_otime = get_semotime(sma);
2321
2322         seq_printf(s,
2323                    "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10llu %10llu\n",
2324                    sma->sem_perm.key,
2325                    sma->sem_perm.id,
2326                    sma->sem_perm.mode,
2327                    sma->sem_nsems,
2328                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
2329                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
2330                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
2331                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
2332                    sem_otime,
2333                    sma->sem_ctime);
2334
2335         complexmode_tryleave(sma);
2336
2337         return 0;
2338 }
2339 #endif