drm/amdgpu: add new ras workflow control flags
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <linux/device.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/compat.h>
44 #include <linux/rculist.h>
45 #include <net/busy_poll.h>
46
47 /*
48  * LOCKING:
49  * There are three level of locking required by epoll :
50  *
51  * 1) epmutex (mutex)
52  * 2) ep->mtx (mutex)
53  * 3) ep->wq.lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->wq.lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->wq.lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (EPOLLIN | EPOLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | EPOLLERR | EPOLLHUP | \
101                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
102
103 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
104 #define EP_MAX_NESTS 4
105
106 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
107
108 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
109
110 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
111
112 struct epoll_filefd {
113         struct file *file;
114         int fd;
115 } __packed;
116
117 /*
118  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
119  * and loop cycles.
120  */
121 struct nested_call_node {
122         struct list_head llink;
123         void *cookie;
124         void *ctx;
125 };
126
127 /*
128  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
129  * maximum recursion dept and loop cycles.
130  */
131 struct nested_calls {
132         struct list_head tasks_call_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
138  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
139  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
140  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
141  */
142 struct epitem {
143         union {
144                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
145                 struct rb_node rbn;
146                 /* Used to free the struct epitem */
147                 struct rcu_head rcu;
148         };
149
150         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
151         struct list_head rdllink;
152
153         /*
154          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
155          * single linked chain of items.
156          */
157         struct epitem *next;
158
159         /* The file descriptor information this item refers to */
160         struct epoll_filefd ffd;
161
162         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
163         int nwait;
164
165         /* List containing poll wait queues */
166         struct list_head pwqlist;
167
168         /* The "container" of this item */
169         struct eventpoll *ep;
170
171         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
172         struct list_head fllink;
173
174         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
175         struct wakeup_source __rcu *ws;
176
177         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
178         struct epoll_event event;
179 };
180
181 /*
182  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
183  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
184  * interface.
185  *
186  * Access to it is protected by the lock inside wq.
187  */
188 struct eventpoll {
189         /*
190          * This mutex is used to ensure that files are not removed
191          * while epoll is using them. This is held during the event
192          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
193          * code and the ctl operations.
194          */
195         struct mutex mtx;
196
197         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
198         wait_queue_head_t wq;
199
200         /* Wait queue used by file->poll() */
201         wait_queue_head_t poll_wait;
202
203         /* List of ready file descriptors */
204         struct list_head rdllist;
205
206         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
207         struct rb_root_cached rbr;
208
209         /*
210          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
211          * happened while transferring ready events to userspace w/out
212          * holding ->wq.lock.
213          */
214         struct epitem *ovflist;
215
216         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
217         struct wakeup_source *ws;
218
219         /* The user that created the eventpoll descriptor */
220         struct user_struct *user;
221
222         struct file *file;
223
224         /* used to optimize loop detection check */
225         int visited;
226         struct list_head visited_list_link;
227
228 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
229         /* used to track busy poll napi_id */
230         unsigned int napi_id;
231 #endif
232 };
233
234 /* Wait structure used by the poll hooks */
235 struct eppoll_entry {
236         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
237         struct list_head llink;
238
239         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
240         struct epitem *base;
241
242         /*
243          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
244          * queue head.
245          */
246         wait_queue_entry_t wait;
247
248         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
249         wait_queue_head_t *whead;
250 };
251
252 /* Wrapper struct used by poll queueing */
253 struct ep_pqueue {
254         poll_table pt;
255         struct epitem *epi;
256 };
257
258 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
259 struct ep_send_events_data {
260         int maxevents;
261         struct epoll_event __user *events;
262         int res;
263 };
264
265 /*
266  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
267  */
268 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
269 static long max_user_watches __read_mostly;
270
271 /*
272  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
273  */
274 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
275
276 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
277 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
278
279 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
280 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
281
282 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
283 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
284
285 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
286 static LIST_HEAD(visited_list);
287
288 /*
289  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
290  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
291  */
292 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
293
294 #ifdef CONFIG_SYSCTL
295
296 #include <linux/sysctl.h>
297
298 static long zero;
299 static long long_max = LONG_MAX;
300
301 struct ctl_table epoll_table[] = {
302         {
303                 .procname       = "max_user_watches",
304                 .data           = &max_user_watches,
305                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
306                 .mode           = 0644,
307                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
308                 .extra1         = &zero,
309                 .extra2         = &long_max,
310         },
311         { }
312 };
313 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
314
315 static const struct file_operations eventpoll_fops;
316
317 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
318 {
319         return f->f_op == &eventpoll_fops;
320 }
321
322 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
323 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
324                               struct file *file, int fd)
325 {
326         ffd->file = file;
327         ffd->fd = fd;
328 }
329
330 /* Compare RB tree keys */
331 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
332                              struct epoll_filefd *p2)
333 {
334         return (p1->file > p2->file ? +1:
335                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
336 }
337
338 /* Tells us if the item is currently linked */
339 static inline int ep_is_linked(struct epitem *epi)
340 {
341         return !list_empty(&epi->rdllink);
342 }
343
344 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
345 {
346         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
347 }
348
349 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
350 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
357 {
358         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
359 }
360
361 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
362 static inline int ep_op_has_event(int op)
363 {
364         return op != EPOLL_CTL_DEL;
365 }
366
367 /* Initialize the poll safe wake up structure */
368 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
369 {
370         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
371         spin_lock_init(&ncalls->lock);
372 }
373
374 /**
375  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
376  *
377  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
378  *
379  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
380  *          or zero otherwise.
381  */
382 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
383 {
384         return !list_empty_careful(&ep->rdllist) ||
385                 READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR;
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
389 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
390 {
391         struct eventpoll *ep = p;
392
393         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
394 }
395
396 /*
397  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
398  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
399  *
400  * we must do our busy polling with irqs enabled
401  */
402 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
403 {
404         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
405
406         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
407                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
408 }
409
410 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
411 {
412         if (ep->napi_id)
413                 ep->napi_id = 0;
414 }
415
416 /*
417  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
418  */
419 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
420 {
421         struct eventpoll *ep;
422         unsigned int napi_id;
423         struct socket *sock;
424         struct sock *sk;
425         int err;
426
427         if (!net_busy_loop_on())
428                 return;
429
430         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
431         if (!sock)
432                 return;
433
434         sk = sock->sk;
435         if (!sk)
436                 return;
437
438         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
439         ep = epi->ep;
440
441         /* Non-NAPI IDs can be rejected
442          *      or
443          * Nothing to do if we already have this ID
444          */
445         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
446                 return;
447
448         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
449         ep->napi_id = napi_id;
450 }
451
452 #else
453
454 static inline void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
455 {
456 }
457
458 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
459 {
460 }
461
462 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
463 {
464 }
465
466 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
467
468 /**
469  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
470  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
471  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
472  *                  no re-entered.
473  *
474  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
475  * @nproc: Nested call core function pointer.
476  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
477  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
478  * @ctx: This instance context.
479  *
480  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
481  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
482  */
483 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls,
484                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
485                           void *cookie, void *ctx)
486 {
487         int error, call_nests = 0;
488         unsigned long flags;
489         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
490         struct nested_call_node *tncur;
491         struct nested_call_node tnode;
492
493         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
494
495         /*
496          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
497          * We use a list here, since the population inside this set is always
498          * very much limited.
499          */
500         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
501                 if (tncur->ctx == ctx &&
502                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > EP_MAX_NESTS)) {
503                         /*
504                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
505                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
506                          */
507                         error = -1;
508                         goto out_unlock;
509                 }
510         }
511
512         /* Add the current task and cookie to the list */
513         tnode.ctx = ctx;
514         tnode.cookie = cookie;
515         list_add(&tnode.llink, lsthead);
516
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         /* Call the nested function */
520         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
521
522         /* Remove the current task from the list */
523         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
524         list_del(&tnode.llink);
525 out_unlock:
526         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
527
528         return error;
529 }
530
531 /*
532  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
533  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
534  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
535  * with the same locking. For example:
536  *
537  *   dfd = socket(...);
538  *   efd1 = epoll_create();
539  *   efd2 = epoll_create();
540  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
541  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
542  *
543  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
544  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
545  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
546  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
547  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
548  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
549  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
550  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
551  * avoid stack blasting.
552  *
553  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
554  * this special case of epoll.
555  */
556 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
557
558 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
559
560 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
561 {
562         unsigned long flags;
563         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
564
565         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
566         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
567         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
568
569         return 0;
570 }
571
572 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
573 {
574         int this_cpu = get_cpu();
575
576         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls,
577                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
578
579         put_cpu();
580 }
581
582 #else
583
584 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
585 {
586         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
587 }
588
589 #endif
590
591 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
592 {
593         wait_queue_head_t *whead;
594
595         rcu_read_lock();
596         /*
597          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
598          * If we read NULL we need a barrier paired with
599          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
600          * we rely on whead->lock.
601          */
602         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
603         if (whead)
604                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
605         rcu_read_unlock();
606 }
607
608 /*
609  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
610  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
611  * ep_free).
612  */
613 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
614 {
615         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
616         struct eppoll_entry *pwq;
617
618         while (!list_empty(lsthead)) {
619                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
620
621                 list_del(&pwq->llink);
622                 ep_remove_wait_queue(pwq);
623                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
624         }
625 }
626
627 /* call only when ep->mtx is held */
628 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
629 {
630         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
631 }
632
633 /* call only when ep->mtx is held */
634 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
635 {
636         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
637
638         if (ws)
639                 __pm_stay_awake(ws);
640 }
641
642 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
643 {
644         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
645 }
646
647 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
648 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
649 {
650         struct wakeup_source *ws;
651
652         rcu_read_lock();
653         ws = rcu_dereference(epi->ws);
654         if (ws)
655                 __pm_stay_awake(ws);
656         rcu_read_unlock();
657 }
658
659 /**
660  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
661  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
662  *                      O(NumReady) performance.
663  *
664  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
665  * @sproc: Pointer to the scan callback.
666  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
667  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
668  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
669  *
670  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
671  */
672 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
673                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
674                                            struct list_head *, void *),
675                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
676 {
677         __poll_t res;
678         int pwake = 0;
679         struct epitem *epi, *nepi;
680         LIST_HEAD(txlist);
681
682         lockdep_assert_irqs_enabled();
683
684         /*
685          * We need to lock this because we could be hit by
686          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
687          */
688
689         if (!ep_locked)
690                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
691
692         /*
693          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
694          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
695          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
696          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
697          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
698          * in a lockless way.
699          */
700         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
701         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
702         WRITE_ONCE(ep->ovflist, NULL);
703         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
704
705         /*
706          * Now call the callback function.
707          */
708         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
709
710         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
711         /*
712          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
713          * other events might have been queued by the poll callback.
714          * We re-insert them inside the main ready-list here.
715          */
716         for (nepi = READ_ONCE(ep->ovflist); (epi = nepi) != NULL;
717              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
718                 /*
719                  * We need to check if the item is already in the list.
720                  * During the "sproc" callback execution time, items are
721                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
722                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
723                  */
724                 if (!ep_is_linked(epi)) {
725                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
726                         ep_pm_stay_awake(epi);
727                 }
728         }
729         /*
730          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
731          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
732          * ep->rdllist.
733          */
734         WRITE_ONCE(ep->ovflist, EP_UNACTIVE_PTR);
735
736         /*
737          * Quickly re-inject items left on "txlist".
738          */
739         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
740         __pm_relax(ep->ws);
741
742         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
743                 /*
744                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
745                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
746                  */
747                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
748                         wake_up_locked(&ep->wq);
749                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
750                         pwake++;
751         }
752         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
753
754         if (!ep_locked)
755                 mutex_unlock(&ep->mtx);
756
757         /* We have to call this outside the lock */
758         if (pwake)
759                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
760
761         return res;
762 }
763
764 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
765 {
766         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
767         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
768 }
769
770 /*
771  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
772  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
773  */
774 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
775 {
776         struct file *file = epi->ffd.file;
777
778         lockdep_assert_irqs_enabled();
779
780         /*
781          * Removes poll wait queue hooks.
782          */
783         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
784
785         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
786         spin_lock(&file->f_lock);
787         list_del_rcu(&epi->fllink);
788         spin_unlock(&file->f_lock);
789
790         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
791
792         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
793         if (ep_is_linked(epi))
794                 list_del_init(&epi->rdllink);
795         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
796
797         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
798         /*
799          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
800          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
801          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
802          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
803          * use of the rbn field.
804          */
805         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
806
807         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
808
809         return 0;
810 }
811
812 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
813 {
814         struct rb_node *rbp;
815         struct epitem *epi;
816
817         /* We need to release all tasks waiting for these file */
818         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
819                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
820
821         /*
822          * We need to lock this because we could be hit by
823          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
824          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
825          * is on the way to be removed and no one has references to it
826          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
827          * holding "epmutex" is sufficient here.
828          */
829         mutex_lock(&epmutex);
830
831         /*
832          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
833          */
834         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
835                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
836
837                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
838                 cond_resched();
839         }
840
841         /*
842          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
843          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
844          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
845          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
846          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
847          * a lockdep warning.
848          */
849         mutex_lock(&ep->mtx);
850         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
851                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
852                 ep_remove(ep, epi);
853                 cond_resched();
854         }
855         mutex_unlock(&ep->mtx);
856
857         mutex_unlock(&epmutex);
858         mutex_destroy(&ep->mtx);
859         free_uid(ep->user);
860         wakeup_source_unregister(ep->ws);
861         kfree(ep);
862 }
863
864 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
865 {
866         struct eventpoll *ep = file->private_data;
867
868         if (ep)
869                 ep_free(ep);
870
871         return 0;
872 }
873
874 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
875                                void *priv);
876 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
877                                  poll_table *pt);
878
879 /*
880  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
881  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
882  * is correctly annotated.
883  */
884 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
885                                  int depth)
886 {
887         struct eventpoll *ep;
888         bool locked;
889
890         pt->_key = epi->event.events;
891         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
892                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
893
894         ep = epi->ffd.file->private_data;
895         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
896         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
897
898         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
899                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
900                                   locked) & epi->event.events;
901 }
902
903 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
904                                void *priv)
905 {
906         struct epitem *epi, *tmp;
907         poll_table pt;
908         int depth = *(int *)priv;
909
910         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
911         depth++;
912
913         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
914                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
915                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
916                 } else {
917                         /*
918                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
919                          * callback, but it's not actually ready, as far as
920                          * caller requested events goes. We can remove it here.
921                          */
922                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
923                         list_del_init(&epi->rdllink);
924                 }
925         }
926
927         return 0;
928 }
929
930 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
931 {
932         struct eventpoll *ep = file->private_data;
933         int depth = 0;
934
935         /* Insert inside our poll wait queue */
936         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
937
938         /*
939          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
940          * the ready list.
941          */
942         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
943                                   &depth, depth, false);
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_PROC_FS
947 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
948 {
949         struct eventpoll *ep = f->private_data;
950         struct rb_node *rbp;
951
952         mutex_lock(&ep->mtx);
953         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
954                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
955                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
956
957                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
958                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
959                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
960                            (long long)epi->event.data,
961                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
962                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
963                 if (seq_has_overflowed(m))
964                         break;
965         }
966         mutex_unlock(&ep->mtx);
967 }
968 #endif
969
970 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
971 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
972 #ifdef CONFIG_PROC_FS
973         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
974 #endif
975         .release        = ep_eventpoll_release,
976         .poll           = ep_eventpoll_poll,
977         .llseek         = noop_llseek,
978 };
979
980 /*
981  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
982  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
983  * closed without being removed from the eventpoll interface.
984  */
985 void eventpoll_release_file(struct file *file)
986 {
987         struct eventpoll *ep;
988         struct epitem *epi, *next;
989
990         /*
991          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
992          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
993          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
994          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
995          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
996          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
997          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
998          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
999          * from anywhere but ep_free().
1000          *
1001          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1002          */
1003         mutex_lock(&epmutex);
1004         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1005                 ep = epi->ep;
1006                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1007                 ep_remove(ep, epi);
1008                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1009         }
1010         mutex_unlock(&epmutex);
1011 }
1012
1013 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1014 {
1015         int error;
1016         struct user_struct *user;
1017         struct eventpoll *ep;
1018
1019         user = get_current_user();
1020         error = -ENOMEM;
1021         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1022         if (unlikely(!ep))
1023                 goto free_uid;
1024
1025         mutex_init(&ep->mtx);
1026         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1027         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1028         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1029         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1030         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1031         ep->user = user;
1032
1033         *pep = ep;
1034
1035         return 0;
1036
1037 free_uid:
1038         free_uid(user);
1039         return error;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1044  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1045  * "mtx" held.
1046  */
1047 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1048 {
1049         int kcmp;
1050         struct rb_node *rbp;
1051         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1052         struct epoll_filefd ffd;
1053
1054         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1055         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1056                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1057                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1058                 if (kcmp > 0)
1059                         rbp = rbp->rb_right;
1060                 else if (kcmp < 0)
1061                         rbp = rbp->rb_left;
1062                 else {
1063                         epir = epi;
1064                         break;
1065                 }
1066         }
1067
1068         return epir;
1069 }
1070
1071 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1072 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1073 {
1074         struct rb_node *rbp;
1075         struct epitem *epi;
1076
1077         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1078                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1079                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1080                         if (toff == 0)
1081                                 return epi;
1082                         else
1083                                 toff--;
1084                 }
1085                 cond_resched();
1086         }
1087
1088         return NULL;
1089 }
1090
1091 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1092                                      unsigned long toff)
1093 {
1094         struct file *file_raw;
1095         struct eventpoll *ep;
1096         struct epitem *epi;
1097
1098         if (!is_file_epoll(file))
1099                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1100
1101         ep = file->private_data;
1102
1103         mutex_lock(&ep->mtx);
1104         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1105         if (epi)
1106                 file_raw = epi->ffd.file;
1107         else
1108                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1109         mutex_unlock(&ep->mtx);
1110
1111         return file_raw;
1112 }
1113 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1114
1115 /*
1116  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1117  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1118  * have events to report.
1119  */
1120 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1121 {
1122         int pwake = 0;
1123         unsigned long flags;
1124         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1125         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1126         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1127         int ewake = 0;
1128
1129         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1130
1131         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1132
1133         /*
1134          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1135          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1136          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1137          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1138          */
1139         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1140                 goto out_unlock;
1141
1142         /*
1143          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1144          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1145          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1146          * test for "key" != NULL before the event match test.
1147          */
1148         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1149                 goto out_unlock;
1150
1151         /*
1152          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1153          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1154          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1155          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1156          */
1157         if (READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR) {
1158                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1159                         epi->next = READ_ONCE(ep->ovflist);
1160                         WRITE_ONCE(ep->ovflist, epi);
1161                         if (epi->ws) {
1162                                 /*
1163                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1164                                  * deactivated at any time.
1165                                  */
1166                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1167                         }
1168
1169                 }
1170                 goto out_unlock;
1171         }
1172
1173         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1174         if (!ep_is_linked(epi)) {
1175                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1176                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1177         }
1178
1179         /*
1180          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1181          * wait list.
1182          */
1183         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1184                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1185                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1186                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1187                         case EPOLLIN:
1188                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1189                                         ewake = 1;
1190                                 break;
1191                         case EPOLLOUT:
1192                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1193                                         ewake = 1;
1194                                 break;
1195                         case 0:
1196                                 ewake = 1;
1197                                 break;
1198                         }
1199                 }
1200                 wake_up_locked(&ep->wq);
1201         }
1202         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1203                 pwake++;
1204
1205 out_unlock:
1206         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1207
1208         /* We have to call this outside the lock */
1209         if (pwake)
1210                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1211
1212         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1213                 ewake = 1;
1214
1215         if (pollflags & POLLFREE) {
1216                 /*
1217                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1218                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1219                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1220                  */
1221                 list_del_init(&wait->entry);
1222                 /*
1223                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1224                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1225                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1226                  * ep/epi or even wait.
1227                  */
1228                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1229         }
1230
1231         return ewake;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1236  * target file wakeup lists.
1237  */
1238 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1239                                  poll_table *pt)
1240 {
1241         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1242         struct eppoll_entry *pwq;
1243
1244         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1245                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1246                 pwq->whead = whead;
1247                 pwq->base = epi;
1248                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1249                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1250                 else
1251                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1252                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1253                 epi->nwait++;
1254         } else {
1255                 /* We have to signal that an error occurred */
1256                 epi->nwait = -1;
1257         }
1258 }
1259
1260 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1261 {
1262         int kcmp;
1263         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1264         struct epitem *epic;
1265         bool leftmost = true;
1266
1267         while (*p) {
1268                 parent = *p;
1269                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1270                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1271                 if (kcmp > 0) {
1272                         p = &parent->rb_right;
1273                         leftmost = false;
1274                 } else
1275                         p = &parent->rb_left;
1276         }
1277         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1278         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1279 }
1280
1281
1282
1283 #define PATH_ARR_SIZE 5
1284 /*
1285  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1286  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1287  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1288  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1289  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1290  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1291  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1292  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1293  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1294  */
1295 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1296 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1297
1298 static int path_count_inc(int nests)
1299 {
1300         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1301         if (nests == 0)
1302                 return 0;
1303
1304         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1305                 return -1;
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 static void path_count_init(void)
1310 {
1311         int i;
1312
1313         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1314                 path_count[i] = 0;
1315 }
1316
1317 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1318 {
1319         int error = 0;
1320         struct file *file = priv;
1321         struct file *child_file;
1322         struct epitem *epi;
1323
1324         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1325         rcu_read_lock();
1326         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1327                 child_file = epi->ep->file;
1328                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1329                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1330                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1331                                         error = -1;
1332                                         break;
1333                                 }
1334                         } else {
1335                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1336                                                         reverse_path_check_proc,
1337                                                         child_file, child_file,
1338                                                         current);
1339                         }
1340                         if (error != 0)
1341                                 break;
1342                 } else {
1343                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1344                                 "file is not an ep!\n");
1345                 }
1346         }
1347         rcu_read_unlock();
1348         return error;
1349 }
1350
1351 /**
1352  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1353  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1354  *                      make sure that those added links don't add too many
1355  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1356  *                      eventpoll objects.
1357  *
1358  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1359  *          -1 otherwise.
1360  */
1361 static int reverse_path_check(void)
1362 {
1363         int error = 0;
1364         struct file *current_file;
1365
1366         /* let's call this for all tfiles */
1367         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1368                 path_count_init();
1369                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1370                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1371                                         current_file, current);
1372                 if (error)
1373                         break;
1374         }
1375         return error;
1376 }
1377
1378 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1379 {
1380         const char *name;
1381         struct wakeup_source *ws;
1382
1383         if (!epi->ep->ws) {
1384                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1385                 if (!epi->ep->ws)
1386                         return -ENOMEM;
1387         }
1388
1389         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1390         ws = wakeup_source_register(name);
1391
1392         if (!ws)
1393                 return -ENOMEM;
1394         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1395
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1400 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1401 {
1402         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1403
1404         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1405
1406         /*
1407          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1408          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1409          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1410          */
1411         synchronize_rcu();
1412         wakeup_source_unregister(ws);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Must be called with "mtx" held.
1417  */
1418 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1419                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1420 {
1421         int error, pwake = 0;
1422         __poll_t revents;
1423         long user_watches;
1424         struct epitem *epi;
1425         struct ep_pqueue epq;
1426
1427         lockdep_assert_irqs_enabled();
1428
1429         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1430         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1431                 return -ENOSPC;
1432         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1433                 return -ENOMEM;
1434
1435         /* Item initialization follow here ... */
1436         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1437         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1438         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1439         epi->ep = ep;
1440         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1441         epi->event = *event;
1442         epi->nwait = 0;
1443         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1444         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1445                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1446                 if (error)
1447                         goto error_create_wakeup_source;
1448         } else {
1449                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1450         }
1451
1452         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1453         epq.epi = epi;
1454         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1455
1456         /*
1457          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1458          * We can safely use the file* here because its usage count has
1459          * been increased by the caller of this function. Note that after
1460          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1461          * the new item.
1462          */
1463         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1464
1465         /*
1466          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1467          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1468          * high memory pressure.
1469          */
1470         error = -ENOMEM;
1471         if (epi->nwait < 0)
1472                 goto error_unregister;
1473
1474         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1475         spin_lock(&tfile->f_lock);
1476         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1477         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1478
1479         /*
1480          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1481          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1482          */
1483         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1484
1485         /* now check if we've created too many backpaths */
1486         error = -EINVAL;
1487         if (full_check && reverse_path_check())
1488                 goto error_remove_epi;
1489
1490         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1491         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1492
1493         /* record NAPI ID of new item if present */
1494         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1495
1496         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1497         if (revents && !ep_is_linked(epi)) {
1498                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1499                 ep_pm_stay_awake(epi);
1500
1501                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1502                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1503                         wake_up_locked(&ep->wq);
1504                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1505                         pwake++;
1506         }
1507
1508         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1509
1510         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1511
1512         /* We have to call this outside the lock */
1513         if (pwake)
1514                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1515
1516         return 0;
1517
1518 error_remove_epi:
1519         spin_lock(&tfile->f_lock);
1520         list_del_rcu(&epi->fllink);
1521         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1522
1523         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1524
1525 error_unregister:
1526         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1527
1528         /*
1529          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1530          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1531          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1532          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1533          */
1534         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1535         if (ep_is_linked(epi))
1536                 list_del_init(&epi->rdllink);
1537         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1538
1539         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1540
1541 error_create_wakeup_source:
1542         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1543
1544         return error;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1549  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1550  */
1551 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1552                      const struct epoll_event *event)
1553 {
1554         int pwake = 0;
1555         poll_table pt;
1556
1557         lockdep_assert_irqs_enabled();
1558
1559         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1560
1561         /*
1562          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1563          * otherwise we might miss an event that happens between the
1564          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1565          */
1566         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1567         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1568         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1569                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1570                         ep_create_wakeup_source(epi);
1571         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1572                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1573         }
1574
1575         /*
1576          * The following barrier has two effects:
1577          *
1578          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1579          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1580          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1581          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1582          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1583          *    ep->wq.lock).
1584          *
1585          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1586          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1587          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1588          *    comments for wq_has_sleeper).
1589          *
1590          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1591          * (or both) will notice the readiness of an item.
1592          */
1593         smp_mb();
1594
1595         /*
1596          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1597          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1598          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1599          * list, push it inside.
1600          */
1601         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1602                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1603                 if (!ep_is_linked(epi)) {
1604                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1605                         ep_pm_stay_awake(epi);
1606
1607                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1608                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1609                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1610                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1611                                 pwake++;
1612                 }
1613                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1614         }
1615
1616         /* We have to call this outside the lock */
1617         if (pwake)
1618                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1619
1620         return 0;
1621 }
1622
1623 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1624                                void *priv)
1625 {
1626         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1627         __poll_t revents;
1628         struct epitem *epi, *tmp;
1629         struct epoll_event __user *uevent = esed->events;
1630         struct wakeup_source *ws;
1631         poll_table pt;
1632
1633         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1634         esed->res = 0;
1635
1636         /*
1637          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1638          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1639          * holding "mtx" during this call.
1640          */
1641         lockdep_assert_held(&ep->mtx);
1642
1643         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
1644                 if (esed->res >= esed->maxevents)
1645                         break;
1646
1647                 /*
1648                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1649                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1650                  * below).
1651                  *
1652                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1653                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1654                  * with ep_is_linked().
1655                  */
1656                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1657                 if (ws) {
1658                         if (ws->active)
1659                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1660                         __pm_relax(ws);
1661                 }
1662
1663                 list_del_init(&epi->rdllink);
1664
1665                 /*
1666                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1667                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1668                  * is holding ep->mtx, so no operations coming from userspace
1669                  * can change the item.
1670                  */
1671                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1672                 if (!revents)
1673                         continue;
1674
1675                 if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1676                     __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1677                         list_add(&epi->rdllink, head);
1678                         ep_pm_stay_awake(epi);
1679                         if (!esed->res)
1680                                 esed->res = -EFAULT;
1681                         return 0;
1682                 }
1683                 esed->res++;
1684                 uevent++;
1685                 if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1686                         epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1687                 else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1688                         /*
1689                          * If this file has been added with Level
1690                          * Trigger mode, we need to insert back inside
1691                          * the ready list, so that the next call to
1692                          * epoll_wait() will check again the events
1693                          * availability. At this point, no one can insert
1694                          * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1695                          * callers are locked out by
1696                          * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1697                          * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1698                          */
1699                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1700                         ep_pm_stay_awake(epi);
1701                 }
1702         }
1703
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1708                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1709 {
1710         struct ep_send_events_data esed;
1711
1712         esed.maxevents = maxevents;
1713         esed.events = events;
1714
1715         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1716         return esed.res;
1717 }
1718
1719 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1720 {
1721         struct timespec64 now, ts = {
1722                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1723                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1724         };
1725
1726         ktime_get_ts64(&now);
1727         return timespec64_add_safe(now, ts);
1728 }
1729
1730 /**
1731  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1732  *           event buffer.
1733  *
1734  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1735  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1736  *          stored.
1737  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1738  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1739  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1740  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1741  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1742  *           occurred).
1743  *
1744  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1745  *          error code, in case of error.
1746  */
1747 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1748                    int maxevents, long timeout)
1749 {
1750         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1751         u64 slack = 0;
1752         bool waiter = false;
1753         wait_queue_entry_t wait;
1754         ktime_t expires, *to = NULL;
1755
1756         lockdep_assert_irqs_enabled();
1757
1758         if (timeout > 0) {
1759                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1760
1761                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1762                 to = &expires;
1763                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1764         } else if (timeout == 0) {
1765                 /*
1766                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1767                  * caller specified a non blocking operation. We still need
1768                  * lock because we could race and not see an epi being added
1769                  * to the ready list while in irq callback. Thus incorrectly
1770                  * returning 0 back to userspace.
1771                  */
1772                 timed_out = 1;
1773
1774                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1775                 eavail = ep_events_available(ep);
1776                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1777
1778                 goto send_events;
1779         }
1780
1781 fetch_events:
1782
1783         if (!ep_events_available(ep))
1784                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1785
1786         eavail = ep_events_available(ep);
1787         if (eavail)
1788                 goto send_events;
1789
1790         /*
1791          * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1792          * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1793          * ID onto the ready list.
1794          */
1795         ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1796
1797         /*
1798          * We don't have any available event to return to the caller.  We need
1799          * to sleep here, and we will be woken by ep_poll_callback() when events
1800          * become available.
1801          */
1802         if (!waiter) {
1803                 waiter = true;
1804                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1805
1806                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1807                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1808                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1809         }
1810
1811         for (;;) {
1812                 /*
1813                  * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1814                  * a wakeup in between. That's why we set the task state
1815                  * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1816                  */
1817                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1818                 /*
1819                  * Always short-circuit for fatal signals to allow
1820                  * threads to make a timely exit without the chance of
1821                  * finding more events available and fetching
1822                  * repeatedly.
1823                  */
1824                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1825                         res = -EINTR;
1826                         break;
1827                 }
1828
1829                 eavail = ep_events_available(ep);
1830                 if (eavail)
1831                         break;
1832                 if (signal_pending(current)) {
1833                         res = -EINTR;
1834                         break;
1835                 }
1836
1837                 if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS)) {
1838                         timed_out = 1;
1839                         break;
1840                 }
1841         }
1842
1843         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1844
1845 send_events:
1846         /*
1847          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1848          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1849          * more luck.
1850          */
1851         if (!res && eavail &&
1852             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1853                 goto fetch_events;
1854
1855         if (waiter) {
1856                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1857                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1858                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1859         }
1860
1861         return res;
1862 }
1863
1864 /**
1865  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1866  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1867  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1868  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1869  *                      result in excessive stack usage).
1870  *
1871  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1872  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1873  *          data structure pointer.
1874  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1875  *
1876  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1877  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1878  */
1879 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1880 {
1881         int error = 0;
1882         struct file *file = priv;
1883         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1884         struct eventpoll *ep_tovisit;
1885         struct rb_node *rbp;
1886         struct epitem *epi;
1887
1888         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1889         ep->visited = 1;
1890         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1891         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1892                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1893                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1894                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1895                         if (ep_tovisit->visited)
1896                                 continue;
1897                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1898                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1899                                         ep_tovisit, current);
1900                         if (error != 0)
1901                                 break;
1902                 } else {
1903                         /*
1904                          * If we've reached a file that is not associated with
1905                          * an ep, then we need to check if the newly added
1906                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1907                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1908                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1909                          * during ep_insert().
1910                          */
1911                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1912                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1913                                          &tfile_check_list);
1914                 }
1915         }
1916         mutex_unlock(&ep->mtx);
1917
1918         return error;
1919 }
1920
1921 /**
1922  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1923  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1924  *                 closed loops or too deep chains.
1925  *
1926  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1927  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1928  *
1929  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1930  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1931  */
1932 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1933 {
1934         int ret;
1935         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1936
1937         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1938                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1939         /* clear visited list */
1940         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1941                                                         visited_list_link) {
1942                 ep_cur->visited = 0;
1943                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1944         }
1945         return ret;
1946 }
1947
1948 static void clear_tfile_check_list(void)
1949 {
1950         struct file *file;
1951
1952         /* first clear the tfile_check_list */
1953         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1954                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1955                                         f_tfile_llink);
1956                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1957         }
1958         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Open an eventpoll file descriptor.
1963  */
1964 static int do_epoll_create(int flags)
1965 {
1966         int error, fd;
1967         struct eventpoll *ep = NULL;
1968         struct file *file;
1969
1970         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1971         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1972
1973         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1974                 return -EINVAL;
1975         /*
1976          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1977          */
1978         error = ep_alloc(&ep);
1979         if (error < 0)
1980                 return error;
1981         /*
1982          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1983          * a file structure and a free file descriptor.
1984          */
1985         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1986         if (fd < 0) {
1987                 error = fd;
1988                 goto out_free_ep;
1989         }
1990         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1991                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1992         if (IS_ERR(file)) {
1993                 error = PTR_ERR(file);
1994                 goto out_free_fd;
1995         }
1996         ep->file = file;
1997         fd_install(fd, file);
1998         return fd;
1999
2000 out_free_fd:
2001         put_unused_fd(fd);
2002 out_free_ep:
2003         ep_free(ep);
2004         return error;
2005 }
2006
2007 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
2008 {
2009         return do_epoll_create(flags);
2010 }
2011
2012 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
2013 {
2014         if (size <= 0)
2015                 return -EINVAL;
2016
2017         return do_epoll_create(0);
2018 }
2019
2020 /*
2021  * The following function implements the controller interface for
2022  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
2023  * file descriptors inside the interest set.
2024  */
2025 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2026                 struct epoll_event __user *, event)
2027 {
2028         int error;
2029         int full_check = 0;
2030         struct fd f, tf;
2031         struct eventpoll *ep;
2032         struct epitem *epi;
2033         struct epoll_event epds;
2034         struct eventpoll *tep = NULL;
2035
2036         error = -EFAULT;
2037         if (ep_op_has_event(op) &&
2038             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2039                 goto error_return;
2040
2041         error = -EBADF;
2042         f = fdget(epfd);
2043         if (!f.file)
2044                 goto error_return;
2045
2046         /* Get the "struct file *" for the target file */
2047         tf = fdget(fd);
2048         if (!tf.file)
2049                 goto error_fput;
2050
2051         /* The target file descriptor must support poll */
2052         error = -EPERM;
2053         if (!file_can_poll(tf.file))
2054                 goto error_tgt_fput;
2055
2056         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2057         if (ep_op_has_event(op))
2058                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2059
2060         /*
2061          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2062          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2063          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2064          */
2065         error = -EINVAL;
2066         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2067                 goto error_tgt_fput;
2068
2069         /*
2070          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2071          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2072          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2073          */
2074         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2075                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2076                         goto error_tgt_fput;
2077                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2078                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2079                         goto error_tgt_fput;
2080         }
2081
2082         /*
2083          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2084          * our own data structure.
2085          */
2086         ep = f.file->private_data;
2087
2088         /*
2089          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2090          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2091          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2092          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2093          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2094          * haven't created too many possible wakeup paths.
2095          *
2096          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2097          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2098          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2099          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2100          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2101          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2102          */
2103         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2104         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2105                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2106                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2107                         full_check = 1;
2108                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2109                         mutex_lock(&epmutex);
2110                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2111                                 error = -ELOOP;
2112                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2113                                         clear_tfile_check_list();
2114                                         goto error_tgt_fput;
2115                                 }
2116                         } else
2117                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2118                                                         &tfile_check_list);
2119                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2120                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2121                                 tep = tf.file->private_data;
2122                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2123                         }
2124                 }
2125         }
2126
2127         /*
2128          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2129          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2130          * ep_find() till we release the mutex.
2131          */
2132         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2133
2134         error = -EINVAL;
2135         switch (op) {
2136         case EPOLL_CTL_ADD:
2137                 if (!epi) {
2138                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2139                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2140                 } else
2141                         error = -EEXIST;
2142                 if (full_check)
2143                         clear_tfile_check_list();
2144                 break;
2145         case EPOLL_CTL_DEL:
2146                 if (epi)
2147                         error = ep_remove(ep, epi);
2148                 else
2149                         error = -ENOENT;
2150                 break;
2151         case EPOLL_CTL_MOD:
2152                 if (epi) {
2153                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2154                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2155                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2156                         }
2157                 } else
2158                         error = -ENOENT;
2159                 break;
2160         }
2161         if (tep != NULL)
2162                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2163         mutex_unlock(&ep->mtx);
2164
2165 error_tgt_fput:
2166         if (full_check)
2167                 mutex_unlock(&epmutex);
2168
2169         fdput(tf);
2170 error_fput:
2171         fdput(f);
2172 error_return:
2173
2174         return error;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2179  * part of the user space epoll_wait(2).
2180  */
2181 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2182                          int maxevents, int timeout)
2183 {
2184         int error;
2185         struct fd f;
2186         struct eventpoll *ep;
2187
2188         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2189         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2190                 return -EINVAL;
2191
2192         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2193         if (!access_ok(events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2194                 return -EFAULT;
2195
2196         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2197         f = fdget(epfd);
2198         if (!f.file)
2199                 return -EBADF;
2200
2201         /*
2202          * We have to check that the file structure underneath the fd
2203          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2204          */
2205         error = -EINVAL;
2206         if (!is_file_epoll(f.file))
2207                 goto error_fput;
2208
2209         /*
2210          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2211          * our own data structure.
2212          */
2213         ep = f.file->private_data;
2214
2215         /* Time to fish for events ... */
2216         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2217
2218 error_fput:
2219         fdput(f);
2220         return error;
2221 }
2222
2223 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2224                 int, maxevents, int, timeout)
2225 {
2226         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2227 }
2228
2229 /*
2230  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2231  * part of the user space epoll_pwait(2).
2232  */
2233 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2234                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2235                 size_t, sigsetsize)
2236 {
2237         int error;
2238         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2239
2240         /*
2241          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2242          * we apply it here.
2243          */
2244         error = set_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2245         if (error)
2246                 return error;
2247
2248         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2249
2250         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2251
2252         return error;
2253 }
2254
2255 #ifdef CONFIG_COMPAT
2256 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2257                         struct epoll_event __user *, events,
2258                         int, maxevents, int, timeout,
2259                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2260                         compat_size_t, sigsetsize)
2261 {
2262         long err;
2263         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2264
2265         /*
2266          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2267          * we apply it here.
2268          */
2269         err = set_compat_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2270         if (err)
2271                 return err;
2272
2273         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2274
2275         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2276
2277         return err;
2278 }
2279 #endif
2280
2281 static int __init eventpoll_init(void)
2282 {
2283         struct sysinfo si;
2284
2285         si_meminfo(&si);
2286         /*
2287          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2288          */
2289         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2290                 EP_ITEM_COST;
2291         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2292
2293         /*
2294          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2295          * inclusion loops checks.
2296          */
2297         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2298
2299 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2300         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2301         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2302 #endif
2303
2304         /*
2305          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2306          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2307          */
2308         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2309
2310         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2311         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2312                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2313
2314         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2315         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2316                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2317
2318         return 0;
2319 }
2320 fs_initcall(eventpoll_init);