Merge tag 'jfs-4.18' of git://github.com/kleikamp/linux-shaggy
[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->lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (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 struct eventpoll {
187         /* Protect the access to this structure */
188         spinlock_t lock;
189
190         /*
191          * This mutex is used to ensure that files are not removed
192          * while epoll is using them. This is held during the event
193          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
194          * code and the ctl operations.
195          */
196         struct mutex mtx;
197
198         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
199         wait_queue_head_t wq;
200
201         /* Wait queue used by file->poll() */
202         wait_queue_head_t poll_wait;
203
204         /* List of ready file descriptors */
205         struct list_head rdllist;
206
207         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
208         struct rb_root_cached rbr;
209
210         /*
211          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
212          * happened while transferring ready events to userspace w/out
213          * holding ->lock.
214          */
215         struct epitem *ovflist;
216
217         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
218         struct wakeup_source *ws;
219
220         /* The user that created the eventpoll descriptor */
221         struct user_struct *user;
222
223         struct file *file;
224
225         /* used to optimize loop detection check */
226         int visited;
227         struct list_head visited_list_link;
228
229 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
230         /* used to track busy poll napi_id */
231         unsigned int napi_id;
232 #endif
233 };
234
235 /* Wait structure used by the poll hooks */
236 struct eppoll_entry {
237         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
238         struct list_head llink;
239
240         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
241         struct epitem *base;
242
243         /*
244          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
245          * queue head.
246          */
247         wait_queue_entry_t wait;
248
249         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
250         wait_queue_head_t *whead;
251 };
252
253 /* Wrapper struct used by poll queueing */
254 struct ep_pqueue {
255         poll_table pt;
256         struct epitem *epi;
257 };
258
259 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
260 struct ep_send_events_data {
261         int maxevents;
262         struct epoll_event __user *events;
263         int res;
264 };
265
266 /*
267  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
268  */
269 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
270 static long max_user_watches __read_mostly;
271
272 /*
273  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
274  */
275 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
276
277 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
278 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
279
280 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
281 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
282
283 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
284 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
285
286 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
287 static LIST_HEAD(visited_list);
288
289 /*
290  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
291  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
292  */
293 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
294
295 #ifdef CONFIG_SYSCTL
296
297 #include <linux/sysctl.h>
298
299 static long zero;
300 static long long_max = LONG_MAX;
301
302 struct ctl_table epoll_table[] = {
303         {
304                 .procname       = "max_user_watches",
305                 .data           = &max_user_watches,
306                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
307                 .mode           = 0644,
308                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
309                 .extra1         = &zero,
310                 .extra2         = &long_max,
311         },
312         { }
313 };
314 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
315
316 static const struct file_operations eventpoll_fops;
317
318 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
319 {
320         return f->f_op == &eventpoll_fops;
321 }
322
323 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
324 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
325                               struct file *file, int fd)
326 {
327         ffd->file = file;
328         ffd->fd = fd;
329 }
330
331 /* Compare RB tree keys */
332 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
333                              struct epoll_filefd *p2)
334 {
335         return (p1->file > p2->file ? +1:
336                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
337 }
338
339 /* Tells us if the item is currently linked */
340 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
341 {
342         return !list_empty(p);
343 }
344
345 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
346 {
347         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
348 }
349
350 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
351 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
352 {
353         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
354 }
355
356 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
357 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
358 {
359         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
360 }
361
362 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
363 static inline int ep_op_has_event(int op)
364 {
365         return op != EPOLL_CTL_DEL;
366 }
367
368 /* Initialize the poll safe wake up structure */
369 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
370 {
371         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
372         spin_lock_init(&ncalls->lock);
373 }
374
375 /**
376  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
377  *
378  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
379  *
380  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
381  *          or zero otherwise.
382  */
383 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
384 {
385         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
389 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
390 {
391         struct eventpoll *ep = p;
392
393         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
394 }
395 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
396
397 /*
398  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
399  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
400  *
401  * we must do our busy polling with irqs enabled
402  */
403 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
404 {
405 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
406         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
407
408         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
409                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
410 #endif
411 }
412
413 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
414 {
415 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
416         if (ep->napi_id)
417                 ep->napi_id = 0;
418 #endif
419 }
420
421 /*
422  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
423  */
424 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
425 {
426 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
427         struct eventpoll *ep;
428         unsigned int napi_id;
429         struct socket *sock;
430         struct sock *sk;
431         int err;
432
433         if (!net_busy_loop_on())
434                 return;
435
436         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
437         if (!sock)
438                 return;
439
440         sk = sock->sk;
441         if (!sk)
442                 return;
443
444         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
445         ep = epi->ep;
446
447         /* Non-NAPI IDs can be rejected
448          *      or
449          * Nothing to do if we already have this ID
450          */
451         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
452                 return;
453
454         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
455         ep->napi_id = napi_id;
456 #endif
457 }
458
459 /**
460  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
461  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
462  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
463  *                  no re-entered.
464  *
465  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
466  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
467  * @nproc: Nested call core function pointer.
468  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
469  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
470  * @ctx: This instance context.
471  *
472  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
473  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
474  */
475 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
476                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
477                           void *cookie, void *ctx)
478 {
479         int error, call_nests = 0;
480         unsigned long flags;
481         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
482         struct nested_call_node *tncur;
483         struct nested_call_node tnode;
484
485         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
486
487         /*
488          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
489          * We use a list here, since the population inside this set is always
490          * very much limited.
491          */
492         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
493                 if (tncur->ctx == ctx &&
494                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
495                         /*
496                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
497                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
498                          */
499                         error = -1;
500                         goto out_unlock;
501                 }
502         }
503
504         /* Add the current task and cookie to the list */
505         tnode.ctx = ctx;
506         tnode.cookie = cookie;
507         list_add(&tnode.llink, lsthead);
508
509         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
510
511         /* Call the nested function */
512         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
513
514         /* Remove the current task from the list */
515         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
516         list_del(&tnode.llink);
517 out_unlock:
518         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
519
520         return error;
521 }
522
523 /*
524  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
525  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
526  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
527  * with the same locking. For example:
528  *
529  *   dfd = socket(...);
530  *   efd1 = epoll_create();
531  *   efd2 = epoll_create();
532  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
533  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
534  *
535  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
536  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
537  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
538  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
539  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
540  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
541  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
542  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
543  * avoid stack blasting.
544  *
545  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
546  * this special case of epoll.
547  */
548 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
549
550 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
551
552 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
553 {
554         unsigned long flags;
555         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
556
557         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
558         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
559         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
560
561         return 0;
562 }
563
564 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
565 {
566         int this_cpu = get_cpu();
567
568         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
569                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
570
571         put_cpu();
572 }
573
574 #else
575
576 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
577 {
578         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
579 }
580
581 #endif
582
583 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
584 {
585         wait_queue_head_t *whead;
586
587         rcu_read_lock();
588         /*
589          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
590          * If we read NULL we need a barrier paired with
591          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
592          * we rely on whead->lock.
593          */
594         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
595         if (whead)
596                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
597         rcu_read_unlock();
598 }
599
600 /*
601  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
602  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
603  * ep_free).
604  */
605 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
606 {
607         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
608         struct eppoll_entry *pwq;
609
610         while (!list_empty(lsthead)) {
611                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
612
613                 list_del(&pwq->llink);
614                 ep_remove_wait_queue(pwq);
615                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
616         }
617 }
618
619 /* call only when ep->mtx is held */
620 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
621 {
622         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
623 }
624
625 /* call only when ep->mtx is held */
626 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
627 {
628         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
629
630         if (ws)
631                 __pm_stay_awake(ws);
632 }
633
634 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
635 {
636         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
637 }
638
639 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
640 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
641 {
642         struct wakeup_source *ws;
643
644         rcu_read_lock();
645         ws = rcu_dereference(epi->ws);
646         if (ws)
647                 __pm_stay_awake(ws);
648         rcu_read_unlock();
649 }
650
651 /**
652  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
653  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
654  *                      O(NumReady) performance.
655  *
656  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
657  * @sproc: Pointer to the scan callback.
658  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
659  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
660  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
661  *
662  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
663  */
664 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
665                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
666                                            struct list_head *, void *),
667                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
668 {
669         __poll_t res;
670         int pwake = 0;
671         unsigned long flags;
672         struct epitem *epi, *nepi;
673         LIST_HEAD(txlist);
674
675         /*
676          * We need to lock this because we could be hit by
677          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
678          */
679
680         if (!ep_locked)
681                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
682
683         /*
684          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
685          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
686          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
687          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
688          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
689          * in a lockless way.
690          */
691         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
692         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
693         ep->ovflist = NULL;
694         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
695
696         /*
697          * Now call the callback function.
698          */
699         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
700
701         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
702         /*
703          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
704          * other events might have been queued by the poll callback.
705          * We re-insert them inside the main ready-list here.
706          */
707         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
708              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
709                 /*
710                  * We need to check if the item is already in the list.
711                  * During the "sproc" callback execution time, items are
712                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
713                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
714                  */
715                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
716                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
717                         ep_pm_stay_awake(epi);
718                 }
719         }
720         /*
721          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
722          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
723          * ep->rdllist.
724          */
725         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
726
727         /*
728          * Quickly re-inject items left on "txlist".
729          */
730         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
731         __pm_relax(ep->ws);
732
733         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
734                 /*
735                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
736                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
737                  */
738                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
739                         wake_up_locked(&ep->wq);
740                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
741                         pwake++;
742         }
743         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
744
745         if (!ep_locked)
746                 mutex_unlock(&ep->mtx);
747
748         /* We have to call this outside the lock */
749         if (pwake)
750                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
751
752         return res;
753 }
754
755 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
756 {
757         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
758         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
759 }
760
761 /*
762  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
763  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
764  */
765 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
766 {
767         unsigned long flags;
768         struct file *file = epi->ffd.file;
769
770         /*
771          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
772          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
773          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
774          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
775          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
776          * that will try to get "ep->lock".
777          */
778         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
779
780         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
781         spin_lock(&file->f_lock);
782         list_del_rcu(&epi->fllink);
783         spin_unlock(&file->f_lock);
784
785         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
786
787         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
788         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
789                 list_del_init(&epi->rdllink);
790         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
791
792         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
793         /*
794          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
795          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
796          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
797          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
798          * use of the rbn field.
799          */
800         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
801
802         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
803
804         return 0;
805 }
806
807 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
808 {
809         struct rb_node *rbp;
810         struct epitem *epi;
811
812         /* We need to release all tasks waiting for these file */
813         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
814                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
815
816         /*
817          * We need to lock this because we could be hit by
818          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
819          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
820          * is on the way to be removed and no one has references to it
821          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
822          * holding "epmutex" is sufficient here.
823          */
824         mutex_lock(&epmutex);
825
826         /*
827          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
828          */
829         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
830                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
831
832                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
833                 cond_resched();
834         }
835
836         /*
837          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
838          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
839          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
840          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
841          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
842          * a lockdep warning.
843          */
844         mutex_lock(&ep->mtx);
845         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
846                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
847                 ep_remove(ep, epi);
848                 cond_resched();
849         }
850         mutex_unlock(&ep->mtx);
851
852         mutex_unlock(&epmutex);
853         mutex_destroy(&ep->mtx);
854         free_uid(ep->user);
855         wakeup_source_unregister(ep->ws);
856         kfree(ep);
857 }
858
859 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
860 {
861         struct eventpoll *ep = file->private_data;
862
863         if (ep)
864                 ep_free(ep);
865
866         return 0;
867 }
868
869 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
870                                void *priv);
871 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
872                                  poll_table *pt);
873
874 /*
875  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
876  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
877  * is correctly annotated.
878  */
879 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
880                                  int depth)
881 {
882         struct eventpoll *ep;
883         bool locked;
884
885         pt->_key = epi->event.events;
886         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
887                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
888
889         ep = epi->ffd.file->private_data;
890         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
891         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
892
893         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
894                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
895                                   locked) & epi->event.events;
896 }
897
898 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
899                                void *priv)
900 {
901         struct epitem *epi, *tmp;
902         poll_table pt;
903         int depth = *(int *)priv;
904
905         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
906         depth++;
907
908         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
909                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
910                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
911                 } else {
912                         /*
913                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
914                          * callback, but it's not actually ready, as far as
915                          * caller requested events goes. We can remove it here.
916                          */
917                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
918                         list_del_init(&epi->rdllink);
919                 }
920         }
921
922         return 0;
923 }
924
925 static struct wait_queue_head *ep_eventpoll_get_poll_head(struct file *file,
926                 __poll_t eventmask)
927 {
928         struct eventpoll *ep = file->private_data;
929         return &ep->poll_wait;
930 }
931
932 static __poll_t ep_eventpoll_poll_mask(struct file *file, __poll_t eventmask)
933 {
934         struct eventpoll *ep = file->private_data;
935         int depth = 0;
936
937         /*
938          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
939          * the ready list.
940          */
941         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
942                                   &depth, depth, false);
943 }
944
945 #ifdef CONFIG_PROC_FS
946 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
947 {
948         struct eventpoll *ep = f->private_data;
949         struct rb_node *rbp;
950
951         mutex_lock(&ep->mtx);
952         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
953                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
954                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
955
956                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
957                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
958                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
959                            (long long)epi->event.data,
960                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
961                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
962                 if (seq_has_overflowed(m))
963                         break;
964         }
965         mutex_unlock(&ep->mtx);
966 }
967 #endif
968
969 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
970 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
971 #ifdef CONFIG_PROC_FS
972         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
973 #endif
974         .release        = ep_eventpoll_release,
975         .get_poll_head  = ep_eventpoll_get_poll_head,
976         .poll_mask      = ep_eventpoll_poll_mask,
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         spin_lock_init(&ep->lock);
1026         mutex_init(&ep->mtx);
1027         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1028         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1029         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1030         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1031         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1032         ep->user = user;
1033
1034         *pep = ep;
1035
1036         return 0;
1037
1038 free_uid:
1039         free_uid(user);
1040         return error;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1045  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1046  * "mtx" held.
1047  */
1048 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1049 {
1050         int kcmp;
1051         struct rb_node *rbp;
1052         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1053         struct epoll_filefd ffd;
1054
1055         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1056         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1057                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1058                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1059                 if (kcmp > 0)
1060                         rbp = rbp->rb_right;
1061                 else if (kcmp < 0)
1062                         rbp = rbp->rb_left;
1063                 else {
1064                         epir = epi;
1065                         break;
1066                 }
1067         }
1068
1069         return epir;
1070 }
1071
1072 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1073 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1074 {
1075         struct rb_node *rbp;
1076         struct epitem *epi;
1077
1078         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1079                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1080                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1081                         if (toff == 0)
1082                                 return epi;
1083                         else
1084                                 toff--;
1085                 }
1086                 cond_resched();
1087         }
1088
1089         return NULL;
1090 }
1091
1092 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1093                                      unsigned long toff)
1094 {
1095         struct file *file_raw;
1096         struct eventpoll *ep;
1097         struct epitem *epi;
1098
1099         if (!is_file_epoll(file))
1100                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1101
1102         ep = file->private_data;
1103
1104         mutex_lock(&ep->mtx);
1105         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1106         if (epi)
1107                 file_raw = epi->ffd.file;
1108         else
1109                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1110         mutex_unlock(&ep->mtx);
1111
1112         return file_raw;
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1115
1116 /*
1117  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1118  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1119  * have events to report.
1120  */
1121 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1122 {
1123         int pwake = 0;
1124         unsigned long flags;
1125         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1126         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1127         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1128         int ewake = 0;
1129
1130         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1131
1132         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1133
1134         /*
1135          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1136          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1137          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1138          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1139          */
1140         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1141                 goto out_unlock;
1142
1143         /*
1144          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1145          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1146          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1147          * test for "key" != NULL before the event match test.
1148          */
1149         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1150                 goto out_unlock;
1151
1152         /*
1153          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1154          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1155          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1156          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1157          */
1158         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1159                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1160                         epi->next = ep->ovflist;
1161                         ep->ovflist = epi;
1162                         if (epi->ws) {
1163                                 /*
1164                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1165                                  * deactivated at any time.
1166                                  */
1167                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1168                         }
1169
1170                 }
1171                 goto out_unlock;
1172         }
1173
1174         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1175         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1176                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1177                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1178         }
1179
1180         /*
1181          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1182          * wait list.
1183          */
1184         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1185                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1186                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1187                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1188                         case EPOLLIN:
1189                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1190                                         ewake = 1;
1191                                 break;
1192                         case EPOLLOUT:
1193                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1194                                         ewake = 1;
1195                                 break;
1196                         case 0:
1197                                 ewake = 1;
1198                                 break;
1199                         }
1200                 }
1201                 wake_up_locked(&ep->wq);
1202         }
1203         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1204                 pwake++;
1205
1206 out_unlock:
1207         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1208
1209         /* We have to call this outside the lock */
1210         if (pwake)
1211                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1212
1213         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1214                 ewake = 1;
1215
1216         if (pollflags & POLLFREE) {
1217                 /*
1218                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1219                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1220                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1221                  */
1222                 list_del_init(&wait->entry);
1223                 /*
1224                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1225                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1226                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1227                  * ep/epi or even wait.
1228                  */
1229                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1230         }
1231
1232         return ewake;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1237  * target file wakeup lists.
1238  */
1239 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1240                                  poll_table *pt)
1241 {
1242         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1243         struct eppoll_entry *pwq;
1244
1245         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1246                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1247                 pwq->whead = whead;
1248                 pwq->base = epi;
1249                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1250                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1251                 else
1252                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1253                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1254                 epi->nwait++;
1255         } else {
1256                 /* We have to signal that an error occurred */
1257                 epi->nwait = -1;
1258         }
1259 }
1260
1261 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1262 {
1263         int kcmp;
1264         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1265         struct epitem *epic;
1266         bool leftmost = true;
1267
1268         while (*p) {
1269                 parent = *p;
1270                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1271                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1272                 if (kcmp > 0) {
1273                         p = &parent->rb_right;
1274                         leftmost = false;
1275                 } else
1276                         p = &parent->rb_left;
1277         }
1278         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1279         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1280 }
1281
1282
1283
1284 #define PATH_ARR_SIZE 5
1285 /*
1286  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1287  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1288  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1289  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1290  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1291  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1292  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1293  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1294  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1295  */
1296 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1297 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1298
1299 static int path_count_inc(int nests)
1300 {
1301         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1302         if (nests == 0)
1303                 return 0;
1304
1305         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1306                 return -1;
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 static void path_count_init(void)
1311 {
1312         int i;
1313
1314         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1315                 path_count[i] = 0;
1316 }
1317
1318 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1319 {
1320         int error = 0;
1321         struct file *file = priv;
1322         struct file *child_file;
1323         struct epitem *epi;
1324
1325         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1326         rcu_read_lock();
1327         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1328                 child_file = epi->ep->file;
1329                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1330                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1331                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1332                                         error = -1;
1333                                         break;
1334                                 }
1335                         } else {
1336                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1337                                                         EP_MAX_NESTS,
1338                                                         reverse_path_check_proc,
1339                                                         child_file, child_file,
1340                                                         current);
1341                         }
1342                         if (error != 0)
1343                                 break;
1344                 } else {
1345                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1346                                 "file is not an ep!\n");
1347                 }
1348         }
1349         rcu_read_unlock();
1350         return error;
1351 }
1352
1353 /**
1354  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1355  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1356  *                      make sure that those added links don't add too many
1357  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1358  *                      eventpoll objects.
1359  *
1360  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1361  *          -1 otherwise.
1362  */
1363 static int reverse_path_check(void)
1364 {
1365         int error = 0;
1366         struct file *current_file;
1367
1368         /* let's call this for all tfiles */
1369         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1370                 path_count_init();
1371                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1372                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1373                                         current_file, current);
1374                 if (error)
1375                         break;
1376         }
1377         return error;
1378 }
1379
1380 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1381 {
1382         const char *name;
1383         struct wakeup_source *ws;
1384
1385         if (!epi->ep->ws) {
1386                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1387                 if (!epi->ep->ws)
1388                         return -ENOMEM;
1389         }
1390
1391         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1392         ws = wakeup_source_register(name);
1393
1394         if (!ws)
1395                 return -ENOMEM;
1396         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1397
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1402 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1403 {
1404         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1405
1406         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1407
1408         /*
1409          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1410          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1411          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1412          */
1413         synchronize_rcu();
1414         wakeup_source_unregister(ws);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Must be called with "mtx" held.
1419  */
1420 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1421                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1422 {
1423         int error, pwake = 0;
1424         __poll_t revents;
1425         unsigned long flags;
1426         long user_watches;
1427         struct epitem *epi;
1428         struct ep_pqueue epq;
1429
1430         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1431         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1432                 return -ENOSPC;
1433         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1434                 return -ENOMEM;
1435
1436         /* Item initialization follow here ... */
1437         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1438         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1439         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1440         epi->ep = ep;
1441         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1442         epi->event = *event;
1443         epi->nwait = 0;
1444         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1445         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1446                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1447                 if (error)
1448                         goto error_create_wakeup_source;
1449         } else {
1450                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1451         }
1452
1453         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1454         epq.epi = epi;
1455         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1456
1457         /*
1458          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1459          * We can safely use the file* here because its usage count has
1460          * been increased by the caller of this function. Note that after
1461          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1462          * the new item.
1463          */
1464         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1465
1466         /*
1467          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1468          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1469          * high memory pressure.
1470          */
1471         error = -ENOMEM;
1472         if (epi->nwait < 0)
1473                 goto error_unregister;
1474
1475         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1476         spin_lock(&tfile->f_lock);
1477         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1478         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1479
1480         /*
1481          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1482          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1483          */
1484         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1485
1486         /* now check if we've created too many backpaths */
1487         error = -EINVAL;
1488         if (full_check && reverse_path_check())
1489                 goto error_remove_epi;
1490
1491         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1492         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1493
1494         /* record NAPI ID of new item if present */
1495         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1496
1497         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1498         if (revents && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1499                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1500                 ep_pm_stay_awake(epi);
1501
1502                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1503                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1504                         wake_up_locked(&ep->wq);
1505                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1506                         pwake++;
1507         }
1508
1509         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1510
1511         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1512
1513         /* We have to call this outside the lock */
1514         if (pwake)
1515                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1516
1517         return 0;
1518
1519 error_remove_epi:
1520         spin_lock(&tfile->f_lock);
1521         list_del_rcu(&epi->fllink);
1522         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1523
1524         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1525
1526 error_unregister:
1527         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1528
1529         /*
1530          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1531          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1532          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1533          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1534          */
1535         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1536         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1537                 list_del_init(&epi->rdllink);
1538         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1539
1540         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1541
1542 error_create_wakeup_source:
1543         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1544
1545         return error;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1550  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1551  */
1552 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1553                      const struct epoll_event *event)
1554 {
1555         int pwake = 0;
1556         poll_table pt;
1557
1558         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1559
1560         /*
1561          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1562          * otherwise we might miss an event that happens between the
1563          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1564          */
1565         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1566         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1567         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1568                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1569                         ep_create_wakeup_source(epi);
1570         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1571                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1572         }
1573
1574         /*
1575          * The following barrier has two effects:
1576          *
1577          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1578          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1579          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1580          *    We need this because we did not take ep->lock while
1581          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1582          *    ep->lock).
1583          *
1584          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1585          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1586          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1587          *    comments for wq_has_sleeper).
1588          *
1589          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1590          * (or both) will notice the readiness of an item.
1591          */
1592         smp_mb();
1593
1594         /*
1595          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1596          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1597          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1598          * list, push it inside.
1599          */
1600         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1601                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1602                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1603                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1604                         ep_pm_stay_awake(epi);
1605
1606                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1607                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1608                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1609                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1610                                 pwake++;
1611                 }
1612                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1613         }
1614
1615         /* We have to call this outside the lock */
1616         if (pwake)
1617                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1618
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1623                                void *priv)
1624 {
1625         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1626         __poll_t revents;
1627         struct epitem *epi;
1628         struct epoll_event __user *uevent;
1629         struct wakeup_source *ws;
1630         poll_table pt;
1631
1632         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1633
1634         /*
1635          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1636          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1637          * holding "mtx" during this call.
1638          */
1639         for (esed->res = 0, uevent = esed->events;
1640              !list_empty(head) && esed->res < esed->maxevents;) {
1641                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1642
1643                 /*
1644                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1645                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1646                  * below).
1647                  *
1648                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1649                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1650                  * with ep_is_linked().
1651                  */
1652                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1653                 if (ws) {
1654                         if (ws->active)
1655                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1656                         __pm_relax(ws);
1657                 }
1658
1659                 list_del_init(&epi->rdllink);
1660
1661                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1662
1663                 /*
1664                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1665                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1666                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1667                  * can change the item.
1668                  */
1669                 if (revents) {
1670                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1671                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1672                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1673                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1674                                 if (!esed->res)
1675                                         esed->res = -EFAULT;
1676                                 return 0;
1677                         }
1678                         esed->res++;
1679                         uevent++;
1680                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1681                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1682                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1683                                 /*
1684                                  * If this file has been added with Level
1685                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1686                                  * the ready list, so that the next call to
1687                                  * epoll_wait() will check again the events
1688                                  * availability. At this point, no one can insert
1689                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1690                                  * callers are locked out by
1691                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1692                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1693                                  */
1694                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1695                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1696                         }
1697                 }
1698         }
1699
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1704                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1705 {
1706         struct ep_send_events_data esed;
1707
1708         esed.maxevents = maxevents;
1709         esed.events = events;
1710
1711         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1712         return esed.res;
1713 }
1714
1715 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1716 {
1717         struct timespec64 now, ts = {
1718                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1719                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1720         };
1721
1722         ktime_get_ts64(&now);
1723         return timespec64_add_safe(now, ts);
1724 }
1725
1726 /**
1727  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1728  *           event buffer.
1729  *
1730  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1731  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1732  *          stored.
1733  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1734  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1735  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1736  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1737  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1738  *           occurred).
1739  *
1740  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1741  *          error code, in case of error.
1742  */
1743 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1744                    int maxevents, long timeout)
1745 {
1746         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1747         unsigned long flags;
1748         u64 slack = 0;
1749         wait_queue_entry_t wait;
1750         ktime_t expires, *to = NULL;
1751
1752         if (timeout > 0) {
1753                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1754
1755                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1756                 to = &expires;
1757                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1758         } else if (timeout == 0) {
1759                 /*
1760                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1761                  * caller specified a non blocking operation.
1762                  */
1763                 timed_out = 1;
1764                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1765                 goto check_events;
1766         }
1767
1768 fetch_events:
1769
1770         if (!ep_events_available(ep))
1771                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1772
1773         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1774
1775         if (!ep_events_available(ep)) {
1776                 /*
1777                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1778                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1779                  * ID onto the ready list.
1780                  */
1781                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1782
1783                 /*
1784                  * We don't have any available event to return to the caller.
1785                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1786                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1787                  */
1788                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1789                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1790
1791                 for (;;) {
1792                         /*
1793                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1794                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1795                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1796                          */
1797                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1798                         /*
1799                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1800                          * threads to make a timely exit without the chance of
1801                          * finding more events available and fetching
1802                          * repeatedly.
1803                          */
1804                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1805                                 res = -EINTR;
1806                                 break;
1807                         }
1808                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1809                                 break;
1810                         if (signal_pending(current)) {
1811                                 res = -EINTR;
1812                                 break;
1813                         }
1814
1815                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1816                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1817                                 timed_out = 1;
1818
1819                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1820                 }
1821
1822                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1823                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1824         }
1825 check_events:
1826         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1827         eavail = ep_events_available(ep);
1828
1829         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1830
1831         /*
1832          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1833          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1834          * more luck.
1835          */
1836         if (!res && eavail &&
1837             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1838                 goto fetch_events;
1839
1840         return res;
1841 }
1842
1843 /**
1844  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1845  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1846  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1847  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1848  *                      result in excessive stack usage).
1849  *
1850  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1851  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1852  *          data structure pointer.
1853  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1854  *
1855  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1856  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1857  */
1858 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1859 {
1860         int error = 0;
1861         struct file *file = priv;
1862         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1863         struct eventpoll *ep_tovisit;
1864         struct rb_node *rbp;
1865         struct epitem *epi;
1866
1867         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1868         ep->visited = 1;
1869         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1870         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1871                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1872                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1873                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1874                         if (ep_tovisit->visited)
1875                                 continue;
1876                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1877                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1878                                         ep_tovisit, current);
1879                         if (error != 0)
1880                                 break;
1881                 } else {
1882                         /*
1883                          * If we've reached a file that is not associated with
1884                          * an ep, then we need to check if the newly added
1885                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1886                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1887                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1888                          * during ep_insert().
1889                          */
1890                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1891                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1892                                          &tfile_check_list);
1893                 }
1894         }
1895         mutex_unlock(&ep->mtx);
1896
1897         return error;
1898 }
1899
1900 /**
1901  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1902  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1903  *                 closed loops or too deep chains.
1904  *
1905  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1906  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1907  *
1908  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1909  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1910  */
1911 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1912 {
1913         int ret;
1914         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1915
1916         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1917                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1918         /* clear visited list */
1919         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1920                                                         visited_list_link) {
1921                 ep_cur->visited = 0;
1922                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1923         }
1924         return ret;
1925 }
1926
1927 static void clear_tfile_check_list(void)
1928 {
1929         struct file *file;
1930
1931         /* first clear the tfile_check_list */
1932         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1933                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1934                                         f_tfile_llink);
1935                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1936         }
1937         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Open an eventpoll file descriptor.
1942  */
1943 static int do_epoll_create(int flags)
1944 {
1945         int error, fd;
1946         struct eventpoll *ep = NULL;
1947         struct file *file;
1948
1949         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1950         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1951
1952         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1953                 return -EINVAL;
1954         /*
1955          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1956          */
1957         error = ep_alloc(&ep);
1958         if (error < 0)
1959                 return error;
1960         /*
1961          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1962          * a file structure and a free file descriptor.
1963          */
1964         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1965         if (fd < 0) {
1966                 error = fd;
1967                 goto out_free_ep;
1968         }
1969         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1970                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1971         if (IS_ERR(file)) {
1972                 error = PTR_ERR(file);
1973                 goto out_free_fd;
1974         }
1975         ep->file = file;
1976         fd_install(fd, file);
1977         return fd;
1978
1979 out_free_fd:
1980         put_unused_fd(fd);
1981 out_free_ep:
1982         ep_free(ep);
1983         return error;
1984 }
1985
1986 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1987 {
1988         return do_epoll_create(flags);
1989 }
1990
1991 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1992 {
1993         if (size <= 0)
1994                 return -EINVAL;
1995
1996         return do_epoll_create(0);
1997 }
1998
1999 /*
2000  * The following function implements the controller interface for
2001  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
2002  * file descriptors inside the interest set.
2003  */
2004 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2005                 struct epoll_event __user *, event)
2006 {
2007         int error;
2008         int full_check = 0;
2009         struct fd f, tf;
2010         struct eventpoll *ep;
2011         struct epitem *epi;
2012         struct epoll_event epds;
2013         struct eventpoll *tep = NULL;
2014
2015         error = -EFAULT;
2016         if (ep_op_has_event(op) &&
2017             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2018                 goto error_return;
2019
2020         error = -EBADF;
2021         f = fdget(epfd);
2022         if (!f.file)
2023                 goto error_return;
2024
2025         /* Get the "struct file *" for the target file */
2026         tf = fdget(fd);
2027         if (!tf.file)
2028                 goto error_fput;
2029
2030         /* The target file descriptor must support poll */
2031         error = -EPERM;
2032         if (!file_can_poll(tf.file))
2033                 goto error_tgt_fput;
2034
2035         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2036         if (ep_op_has_event(op))
2037                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2038
2039         /*
2040          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2041          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2042          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2043          */
2044         error = -EINVAL;
2045         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2046                 goto error_tgt_fput;
2047
2048         /*
2049          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2050          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2051          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2052          */
2053         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2054                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2055                         goto error_tgt_fput;
2056                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2057                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2058                         goto error_tgt_fput;
2059         }
2060
2061         /*
2062          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2063          * our own data structure.
2064          */
2065         ep = f.file->private_data;
2066
2067         /*
2068          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2069          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2070          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2071          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2072          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2073          * haven't created too many possible wakeup paths.
2074          *
2075          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2076          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2077          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2078          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2079          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2080          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2081          */
2082         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2083         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2084                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2085                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2086                         full_check = 1;
2087                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2088                         mutex_lock(&epmutex);
2089                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2090                                 error = -ELOOP;
2091                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2092                                         clear_tfile_check_list();
2093                                         goto error_tgt_fput;
2094                                 }
2095                         } else
2096                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2097                                                         &tfile_check_list);
2098                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2099                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2100                                 tep = tf.file->private_data;
2101                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2102                         }
2103                 }
2104         }
2105
2106         /*
2107          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2108          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2109          * ep_find() till we release the mutex.
2110          */
2111         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2112
2113         error = -EINVAL;
2114         switch (op) {
2115         case EPOLL_CTL_ADD:
2116                 if (!epi) {
2117                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2118                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2119                 } else
2120                         error = -EEXIST;
2121                 if (full_check)
2122                         clear_tfile_check_list();
2123                 break;
2124         case EPOLL_CTL_DEL:
2125                 if (epi)
2126                         error = ep_remove(ep, epi);
2127                 else
2128                         error = -ENOENT;
2129                 break;
2130         case EPOLL_CTL_MOD:
2131                 if (epi) {
2132                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2133                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2134                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2135                         }
2136                 } else
2137                         error = -ENOENT;
2138                 break;
2139         }
2140         if (tep != NULL)
2141                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2142         mutex_unlock(&ep->mtx);
2143
2144 error_tgt_fput:
2145         if (full_check)
2146                 mutex_unlock(&epmutex);
2147
2148         fdput(tf);
2149 error_fput:
2150         fdput(f);
2151 error_return:
2152
2153         return error;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2158  * part of the user space epoll_wait(2).
2159  */
2160 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2161                          int maxevents, int timeout)
2162 {
2163         int error;
2164         struct fd f;
2165         struct eventpoll *ep;
2166
2167         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2168         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2169                 return -EINVAL;
2170
2171         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2172         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2173                 return -EFAULT;
2174
2175         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2176         f = fdget(epfd);
2177         if (!f.file)
2178                 return -EBADF;
2179
2180         /*
2181          * We have to check that the file structure underneath the fd
2182          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2183          */
2184         error = -EINVAL;
2185         if (!is_file_epoll(f.file))
2186                 goto error_fput;
2187
2188         /*
2189          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2190          * our own data structure.
2191          */
2192         ep = f.file->private_data;
2193
2194         /* Time to fish for events ... */
2195         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2196
2197 error_fput:
2198         fdput(f);
2199         return error;
2200 }
2201
2202 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2203                 int, maxevents, int, timeout)
2204 {
2205         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2210  * part of the user space epoll_pwait(2).
2211  */
2212 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2213                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2214                 size_t, sigsetsize)
2215 {
2216         int error;
2217         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2218
2219         /*
2220          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2221          * we apply it here.
2222          */
2223         if (sigmask) {
2224                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2225                         return -EINVAL;
2226                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2227                         return -EFAULT;
2228                 sigsaved = current->blocked;
2229                 set_current_blocked(&ksigmask);
2230         }
2231
2232         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2233
2234         /*
2235          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2236          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2237          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2238          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2239          */
2240         if (sigmask) {
2241                 if (error == -EINTR) {
2242                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2243                                sizeof(sigsaved));
2244                         set_restore_sigmask();
2245                 } else
2246                         set_current_blocked(&sigsaved);
2247         }
2248
2249         return error;
2250 }
2251
2252 #ifdef CONFIG_COMPAT
2253 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2254                         struct epoll_event __user *, events,
2255                         int, maxevents, int, timeout,
2256                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2257                         compat_size_t, sigsetsize)
2258 {
2259         long err;
2260         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2261
2262         /*
2263          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2264          * we apply it here.
2265          */
2266         if (sigmask) {
2267                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2268                         return -EINVAL;
2269                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, sigmask))
2270                         return -EFAULT;
2271                 sigsaved = current->blocked;
2272                 set_current_blocked(&ksigmask);
2273         }
2274
2275         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2276
2277         /*
2278          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2279          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2280          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2281          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2282          */
2283         if (sigmask) {
2284                 if (err == -EINTR) {
2285                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2286                                sizeof(sigsaved));
2287                         set_restore_sigmask();
2288                 } else
2289                         set_current_blocked(&sigsaved);
2290         }
2291
2292         return err;
2293 }
2294 #endif
2295
2296 static int __init eventpoll_init(void)
2297 {
2298         struct sysinfo si;
2299
2300         si_meminfo(&si);
2301         /*
2302          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2303          */
2304         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2305                 EP_ITEM_COST;
2306         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2307
2308         /*
2309          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2310          * inclusion loops checks.
2311          */
2312         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2313
2314 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2315         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2316         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2317 #endif
2318
2319         /*
2320          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2321          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2322          */
2323         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2324
2325         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2326         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2327                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2328
2329         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2330         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2331                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2332
2333         return 0;
2334 }
2335 fs_initcall(eventpoll_init);