s/epoll: robustify irq safety with lockdep_assert_irqs_enabled()
[sfrench/cifs-2.6.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 list_head *p)
340 {
341         return !list_empty(p);
342 }
343
344 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
345 {
346         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
347 }
348
349 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
350 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
357 {
358         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
359 }
360
361 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
362 static inline int ep_op_has_event(int op)
363 {
364         return op != EPOLL_CTL_DEL;
365 }
366
367 /* Initialize the poll safe wake up structure */
368 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
369 {
370         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
371         spin_lock_init(&ncalls->lock);
372 }
373
374 /**
375  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
376  *
377  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
378  *
379  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
380  *          or zero otherwise.
381  */
382 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
383 {
384         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
385 }
386
387 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
388 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
389 {
390         struct eventpoll *ep = p;
391
392         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
393 }
394 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
395
396 /*
397  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
398  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
399  *
400  * we must do our busy polling with irqs enabled
401  */
402 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
403 {
404 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
405         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
406
407         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
408                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
409 #endif
410 }
411
412 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
413 {
414 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
415         if (ep->napi_id)
416                 ep->napi_id = 0;
417 #endif
418 }
419
420 /*
421  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
422  */
423 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
424 {
425 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
426         struct eventpoll *ep;
427         unsigned int napi_id;
428         struct socket *sock;
429         struct sock *sk;
430         int err;
431
432         if (!net_busy_loop_on())
433                 return;
434
435         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
436         if (!sock)
437                 return;
438
439         sk = sock->sk;
440         if (!sk)
441                 return;
442
443         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
444         ep = epi->ep;
445
446         /* Non-NAPI IDs can be rejected
447          *      or
448          * Nothing to do if we already have this ID
449          */
450         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
451                 return;
452
453         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
454         ep->napi_id = napi_id;
455 #endif
456 }
457
458 /**
459  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
460  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
461  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
462  *                  no re-entered.
463  *
464  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
465  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
466  * @nproc: Nested call core function pointer.
467  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
468  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
469  * @ctx: This instance context.
470  *
471  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
472  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
473  */
474 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
475                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
476                           void *cookie, void *ctx)
477 {
478         int error, call_nests = 0;
479         unsigned long flags;
480         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
481         struct nested_call_node *tncur;
482         struct nested_call_node tnode;
483
484         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
485
486         /*
487          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
488          * We use a list here, since the population inside this set is always
489          * very much limited.
490          */
491         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
492                 if (tncur->ctx == ctx &&
493                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
494                         /*
495                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
496                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
497                          */
498                         error = -1;
499                         goto out_unlock;
500                 }
501         }
502
503         /* Add the current task and cookie to the list */
504         tnode.ctx = ctx;
505         tnode.cookie = cookie;
506         list_add(&tnode.llink, lsthead);
507
508         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
509
510         /* Call the nested function */
511         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
512
513         /* Remove the current task from the list */
514         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
515         list_del(&tnode.llink);
516 out_unlock:
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         return error;
520 }
521
522 /*
523  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
524  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
525  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
526  * with the same locking. For example:
527  *
528  *   dfd = socket(...);
529  *   efd1 = epoll_create();
530  *   efd2 = epoll_create();
531  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
532  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
533  *
534  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
535  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
536  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
537  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
538  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
539  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
540  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
541  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
542  * avoid stack blasting.
543  *
544  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
545  * this special case of epoll.
546  */
547 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
548
549 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
550
551 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
552 {
553         unsigned long flags;
554         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
555
556         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
557         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
558         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
559
560         return 0;
561 }
562
563 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
564 {
565         int this_cpu = get_cpu();
566
567         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
568                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
569
570         put_cpu();
571 }
572
573 #else
574
575 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
576 {
577         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
578 }
579
580 #endif
581
582 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
583 {
584         wait_queue_head_t *whead;
585
586         rcu_read_lock();
587         /*
588          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
589          * If we read NULL we need a barrier paired with
590          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
591          * we rely on whead->lock.
592          */
593         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
594         if (whead)
595                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
596         rcu_read_unlock();
597 }
598
599 /*
600  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
601  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
602  * ep_free).
603  */
604 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
605 {
606         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
607         struct eppoll_entry *pwq;
608
609         while (!list_empty(lsthead)) {
610                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
611
612                 list_del(&pwq->llink);
613                 ep_remove_wait_queue(pwq);
614                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
615         }
616 }
617
618 /* call only when ep->mtx is held */
619 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
620 {
621         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
622 }
623
624 /* call only when ep->mtx is held */
625 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
626 {
627         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
628
629         if (ws)
630                 __pm_stay_awake(ws);
631 }
632
633 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
634 {
635         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
636 }
637
638 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
639 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
640 {
641         struct wakeup_source *ws;
642
643         rcu_read_lock();
644         ws = rcu_dereference(epi->ws);
645         if (ws)
646                 __pm_stay_awake(ws);
647         rcu_read_unlock();
648 }
649
650 /**
651  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
652  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
653  *                      O(NumReady) performance.
654  *
655  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
656  * @sproc: Pointer to the scan callback.
657  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
658  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
659  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
660  *
661  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
662  */
663 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
664                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
665                                            struct list_head *, void *),
666                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
667 {
668         __poll_t res;
669         int pwake = 0;
670         struct epitem *epi, *nepi;
671         LIST_HEAD(txlist);
672
673         lockdep_assert_irqs_enabled();
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_irq(&ep->wq.lock);
692         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
693         ep->ovflist = NULL;
694         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
695
696         /*
697          * Now call the callback function.
698          */
699         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
700
701         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
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_irq(&ep->wq.lock);
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         struct file *file = epi->ffd.file;
768
769         lockdep_assert_irqs_enabled();
770
771         /*
772          * Removes poll wait queue hooks.
773          */
774         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
775
776         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
777         spin_lock(&file->f_lock);
778         list_del_rcu(&epi->fllink);
779         spin_unlock(&file->f_lock);
780
781         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
782
783         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
784         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
785                 list_del_init(&epi->rdllink);
786         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
787
788         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
789         /*
790          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
791          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
792          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
793          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
794          * use of the rbn field.
795          */
796         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
797
798         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
799
800         return 0;
801 }
802
803 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
804 {
805         struct rb_node *rbp;
806         struct epitem *epi;
807
808         /* We need to release all tasks waiting for these file */
809         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
810                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
811
812         /*
813          * We need to lock this because we could be hit by
814          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
815          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
816          * is on the way to be removed and no one has references to it
817          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
818          * holding "epmutex" is sufficient here.
819          */
820         mutex_lock(&epmutex);
821
822         /*
823          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
824          */
825         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
826                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
827
828                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
829                 cond_resched();
830         }
831
832         /*
833          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
834          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
835          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
836          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
837          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
838          * a lockdep warning.
839          */
840         mutex_lock(&ep->mtx);
841         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
842                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
843                 ep_remove(ep, epi);
844                 cond_resched();
845         }
846         mutex_unlock(&ep->mtx);
847
848         mutex_unlock(&epmutex);
849         mutex_destroy(&ep->mtx);
850         free_uid(ep->user);
851         wakeup_source_unregister(ep->ws);
852         kfree(ep);
853 }
854
855 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
856 {
857         struct eventpoll *ep = file->private_data;
858
859         if (ep)
860                 ep_free(ep);
861
862         return 0;
863 }
864
865 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
866                                void *priv);
867 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
868                                  poll_table *pt);
869
870 /*
871  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
872  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
873  * is correctly annotated.
874  */
875 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
876                                  int depth)
877 {
878         struct eventpoll *ep;
879         bool locked;
880
881         pt->_key = epi->event.events;
882         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
883                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
884
885         ep = epi->ffd.file->private_data;
886         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
887         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
888
889         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
890                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
891                                   locked) & epi->event.events;
892 }
893
894 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
895                                void *priv)
896 {
897         struct epitem *epi, *tmp;
898         poll_table pt;
899         int depth = *(int *)priv;
900
901         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
902         depth++;
903
904         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
905                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
906                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
907                 } else {
908                         /*
909                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
910                          * callback, but it's not actually ready, as far as
911                          * caller requested events goes. We can remove it here.
912                          */
913                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
914                         list_del_init(&epi->rdllink);
915                 }
916         }
917
918         return 0;
919 }
920
921 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
922 {
923         struct eventpoll *ep = file->private_data;
924         int depth = 0;
925
926         /* Insert inside our poll wait queue */
927         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
928
929         /*
930          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
931          * the ready list.
932          */
933         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
934                                   &depth, depth, false);
935 }
936
937 #ifdef CONFIG_PROC_FS
938 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
939 {
940         struct eventpoll *ep = f->private_data;
941         struct rb_node *rbp;
942
943         mutex_lock(&ep->mtx);
944         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
945                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
946                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
947
948                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
949                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
950                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
951                            (long long)epi->event.data,
952                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
953                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
954                 if (seq_has_overflowed(m))
955                         break;
956         }
957         mutex_unlock(&ep->mtx);
958 }
959 #endif
960
961 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
962 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
963 #ifdef CONFIG_PROC_FS
964         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
965 #endif
966         .release        = ep_eventpoll_release,
967         .poll           = ep_eventpoll_poll,
968         .llseek         = noop_llseek,
969 };
970
971 /*
972  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
973  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
974  * closed without being removed from the eventpoll interface.
975  */
976 void eventpoll_release_file(struct file *file)
977 {
978         struct eventpoll *ep;
979         struct epitem *epi, *next;
980
981         /*
982          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
983          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
984          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
985          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
986          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
987          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
988          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
989          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
990          * from anywhere but ep_free().
991          *
992          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
993          */
994         mutex_lock(&epmutex);
995         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
996                 ep = epi->ep;
997                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
998                 ep_remove(ep, epi);
999                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1000         }
1001         mutex_unlock(&epmutex);
1002 }
1003
1004 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1005 {
1006         int error;
1007         struct user_struct *user;
1008         struct eventpoll *ep;
1009
1010         user = get_current_user();
1011         error = -ENOMEM;
1012         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1013         if (unlikely(!ep))
1014                 goto free_uid;
1015
1016         mutex_init(&ep->mtx);
1017         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1018         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1019         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1020         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1021         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1022         ep->user = user;
1023
1024         *pep = ep;
1025
1026         return 0;
1027
1028 free_uid:
1029         free_uid(user);
1030         return error;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1035  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1036  * "mtx" held.
1037  */
1038 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1039 {
1040         int kcmp;
1041         struct rb_node *rbp;
1042         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1043         struct epoll_filefd ffd;
1044
1045         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1046         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1047                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1048                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1049                 if (kcmp > 0)
1050                         rbp = rbp->rb_right;
1051                 else if (kcmp < 0)
1052                         rbp = rbp->rb_left;
1053                 else {
1054                         epir = epi;
1055                         break;
1056                 }
1057         }
1058
1059         return epir;
1060 }
1061
1062 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1063 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1064 {
1065         struct rb_node *rbp;
1066         struct epitem *epi;
1067
1068         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1069                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1070                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1071                         if (toff == 0)
1072                                 return epi;
1073                         else
1074                                 toff--;
1075                 }
1076                 cond_resched();
1077         }
1078
1079         return NULL;
1080 }
1081
1082 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1083                                      unsigned long toff)
1084 {
1085         struct file *file_raw;
1086         struct eventpoll *ep;
1087         struct epitem *epi;
1088
1089         if (!is_file_epoll(file))
1090                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1091
1092         ep = file->private_data;
1093
1094         mutex_lock(&ep->mtx);
1095         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1096         if (epi)
1097                 file_raw = epi->ffd.file;
1098         else
1099                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1100         mutex_unlock(&ep->mtx);
1101
1102         return file_raw;
1103 }
1104 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1105
1106 /*
1107  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1108  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1109  * have events to report.
1110  */
1111 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1112 {
1113         int pwake = 0;
1114         unsigned long flags;
1115         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1116         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1117         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1118         int ewake = 0;
1119
1120         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1121
1122         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1123
1124         /*
1125          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1126          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1127          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1128          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1129          */
1130         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1131                 goto out_unlock;
1132
1133         /*
1134          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1135          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1136          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1137          * test for "key" != NULL before the event match test.
1138          */
1139         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1140                 goto out_unlock;
1141
1142         /*
1143          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1144          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1145          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1146          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1147          */
1148         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1149                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1150                         epi->next = ep->ovflist;
1151                         ep->ovflist = epi;
1152                         if (epi->ws) {
1153                                 /*
1154                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1155                                  * deactivated at any time.
1156                                  */
1157                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1158                         }
1159
1160                 }
1161                 goto out_unlock;
1162         }
1163
1164         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1165         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1166                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1167                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1168         }
1169
1170         /*
1171          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1172          * wait list.
1173          */
1174         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1175                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1176                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1177                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1178                         case EPOLLIN:
1179                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1180                                         ewake = 1;
1181                                 break;
1182                         case EPOLLOUT:
1183                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1184                                         ewake = 1;
1185                                 break;
1186                         case 0:
1187                                 ewake = 1;
1188                                 break;
1189                         }
1190                 }
1191                 wake_up_locked(&ep->wq);
1192         }
1193         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1194                 pwake++;
1195
1196 out_unlock:
1197         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1198
1199         /* We have to call this outside the lock */
1200         if (pwake)
1201                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1202
1203         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1204                 ewake = 1;
1205
1206         if (pollflags & POLLFREE) {
1207                 /*
1208                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1209                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1210                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1211                  */
1212                 list_del_init(&wait->entry);
1213                 /*
1214                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1215                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1216                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1217                  * ep/epi or even wait.
1218                  */
1219                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1220         }
1221
1222         return ewake;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1227  * target file wakeup lists.
1228  */
1229 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1230                                  poll_table *pt)
1231 {
1232         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1233         struct eppoll_entry *pwq;
1234
1235         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1236                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1237                 pwq->whead = whead;
1238                 pwq->base = epi;
1239                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1240                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1241                 else
1242                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1243                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1244                 epi->nwait++;
1245         } else {
1246                 /* We have to signal that an error occurred */
1247                 epi->nwait = -1;
1248         }
1249 }
1250
1251 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1252 {
1253         int kcmp;
1254         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1255         struct epitem *epic;
1256         bool leftmost = true;
1257
1258         while (*p) {
1259                 parent = *p;
1260                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1261                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1262                 if (kcmp > 0) {
1263                         p = &parent->rb_right;
1264                         leftmost = false;
1265                 } else
1266                         p = &parent->rb_left;
1267         }
1268         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1269         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1270 }
1271
1272
1273
1274 #define PATH_ARR_SIZE 5
1275 /*
1276  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1277  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1278  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1279  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1280  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1281  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1282  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1283  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1284  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1285  */
1286 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1287 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1288
1289 static int path_count_inc(int nests)
1290 {
1291         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1292         if (nests == 0)
1293                 return 0;
1294
1295         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1296                 return -1;
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 static void path_count_init(void)
1301 {
1302         int i;
1303
1304         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1305                 path_count[i] = 0;
1306 }
1307
1308 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1309 {
1310         int error = 0;
1311         struct file *file = priv;
1312         struct file *child_file;
1313         struct epitem *epi;
1314
1315         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1316         rcu_read_lock();
1317         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1318                 child_file = epi->ep->file;
1319                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1320                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1321                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1322                                         error = -1;
1323                                         break;
1324                                 }
1325                         } else {
1326                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1327                                                         EP_MAX_NESTS,
1328                                                         reverse_path_check_proc,
1329                                                         child_file, child_file,
1330                                                         current);
1331                         }
1332                         if (error != 0)
1333                                 break;
1334                 } else {
1335                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1336                                 "file is not an ep!\n");
1337                 }
1338         }
1339         rcu_read_unlock();
1340         return error;
1341 }
1342
1343 /**
1344  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1345  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1346  *                      make sure that those added links don't add too many
1347  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1348  *                      eventpoll objects.
1349  *
1350  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1351  *          -1 otherwise.
1352  */
1353 static int reverse_path_check(void)
1354 {
1355         int error = 0;
1356         struct file *current_file;
1357
1358         /* let's call this for all tfiles */
1359         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1360                 path_count_init();
1361                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1362                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1363                                         current_file, current);
1364                 if (error)
1365                         break;
1366         }
1367         return error;
1368 }
1369
1370 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1371 {
1372         const char *name;
1373         struct wakeup_source *ws;
1374
1375         if (!epi->ep->ws) {
1376                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1377                 if (!epi->ep->ws)
1378                         return -ENOMEM;
1379         }
1380
1381         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1382         ws = wakeup_source_register(name);
1383
1384         if (!ws)
1385                 return -ENOMEM;
1386         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1392 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1393 {
1394         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1395
1396         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1397
1398         /*
1399          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1400          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1401          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1402          */
1403         synchronize_rcu();
1404         wakeup_source_unregister(ws);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Must be called with "mtx" held.
1409  */
1410 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1411                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1412 {
1413         int error, pwake = 0;
1414         __poll_t revents;
1415         long user_watches;
1416         struct epitem *epi;
1417         struct ep_pqueue epq;
1418
1419         lockdep_assert_irqs_enabled();
1420
1421         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1422         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1423                 return -ENOSPC;
1424         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1425                 return -ENOMEM;
1426
1427         /* Item initialization follow here ... */
1428         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1429         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1430         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1431         epi->ep = ep;
1432         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1433         epi->event = *event;
1434         epi->nwait = 0;
1435         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1436         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1437                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1438                 if (error)
1439                         goto error_create_wakeup_source;
1440         } else {
1441                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1442         }
1443
1444         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1445         epq.epi = epi;
1446         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1447
1448         /*
1449          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1450          * We can safely use the file* here because its usage count has
1451          * been increased by the caller of this function. Note that after
1452          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1453          * the new item.
1454          */
1455         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1456
1457         /*
1458          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1459          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1460          * high memory pressure.
1461          */
1462         error = -ENOMEM;
1463         if (epi->nwait < 0)
1464                 goto error_unregister;
1465
1466         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1467         spin_lock(&tfile->f_lock);
1468         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1469         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1470
1471         /*
1472          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1473          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1474          */
1475         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1476
1477         /* now check if we've created too many backpaths */
1478         error = -EINVAL;
1479         if (full_check && reverse_path_check())
1480                 goto error_remove_epi;
1481
1482         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1483         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1484
1485         /* record NAPI ID of new item if present */
1486         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1487
1488         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1489         if (revents && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1490                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1491                 ep_pm_stay_awake(epi);
1492
1493                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1494                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1495                         wake_up_locked(&ep->wq);
1496                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1497                         pwake++;
1498         }
1499
1500         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1501
1502         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1503
1504         /* We have to call this outside the lock */
1505         if (pwake)
1506                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1507
1508         return 0;
1509
1510 error_remove_epi:
1511         spin_lock(&tfile->f_lock);
1512         list_del_rcu(&epi->fllink);
1513         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1514
1515         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1516
1517 error_unregister:
1518         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1519
1520         /*
1521          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1522          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1523          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1524          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1525          */
1526         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1527         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1528                 list_del_init(&epi->rdllink);
1529         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1530
1531         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1532
1533 error_create_wakeup_source:
1534         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1535
1536         return error;
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1541  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1542  */
1543 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1544                      const struct epoll_event *event)
1545 {
1546         int pwake = 0;
1547         poll_table pt;
1548
1549         lockdep_assert_irqs_enabled();
1550
1551         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1552
1553         /*
1554          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1555          * otherwise we might miss an event that happens between the
1556          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1557          */
1558         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1559         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1560         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1561                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1562                         ep_create_wakeup_source(epi);
1563         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1564                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1565         }
1566
1567         /*
1568          * The following barrier has two effects:
1569          *
1570          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1571          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1572          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1573          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1574          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1575          *    ep->wq.lock).
1576          *
1577          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1578          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1579          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1580          *    comments for wq_has_sleeper).
1581          *
1582          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1583          * (or both) will notice the readiness of an item.
1584          */
1585         smp_mb();
1586
1587         /*
1588          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1589          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1590          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1591          * list, push it inside.
1592          */
1593         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1594                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1595                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1596                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1597                         ep_pm_stay_awake(epi);
1598
1599                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1600                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1601                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1602                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1603                                 pwake++;
1604                 }
1605                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1606         }
1607
1608         /* We have to call this outside the lock */
1609         if (pwake)
1610                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1611
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1616                                void *priv)
1617 {
1618         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1619         __poll_t revents;
1620         struct epitem *epi;
1621         struct epoll_event __user *uevent;
1622         struct wakeup_source *ws;
1623         poll_table pt;
1624
1625         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1626
1627         /*
1628          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1629          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1630          * holding "mtx" during this call.
1631          */
1632         for (esed->res = 0, uevent = esed->events;
1633              !list_empty(head) && esed->res < esed->maxevents;) {
1634                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1635
1636                 /*
1637                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1638                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1639                  * below).
1640                  *
1641                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1642                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1643                  * with ep_is_linked().
1644                  */
1645                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1646                 if (ws) {
1647                         if (ws->active)
1648                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1649                         __pm_relax(ws);
1650                 }
1651
1652                 list_del_init(&epi->rdllink);
1653
1654                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1655
1656                 /*
1657                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1658                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1659                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1660                  * can change the item.
1661                  */
1662                 if (revents) {
1663                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1664                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1665                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1666                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1667                                 if (!esed->res)
1668                                         esed->res = -EFAULT;
1669                                 return 0;
1670                         }
1671                         esed->res++;
1672                         uevent++;
1673                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1674                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1675                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1676                                 /*
1677                                  * If this file has been added with Level
1678                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1679                                  * the ready list, so that the next call to
1680                                  * epoll_wait() will check again the events
1681                                  * availability. At this point, no one can insert
1682                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1683                                  * callers are locked out by
1684                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1685                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1686                                  */
1687                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1688                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1689                         }
1690                 }
1691         }
1692
1693         return 0;
1694 }
1695
1696 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1697                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1698 {
1699         struct ep_send_events_data esed;
1700
1701         esed.maxevents = maxevents;
1702         esed.events = events;
1703
1704         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1705         return esed.res;
1706 }
1707
1708 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1709 {
1710         struct timespec64 now, ts = {
1711                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1712                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1713         };
1714
1715         ktime_get_ts64(&now);
1716         return timespec64_add_safe(now, ts);
1717 }
1718
1719 /**
1720  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1721  *           event buffer.
1722  *
1723  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1724  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1725  *          stored.
1726  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1727  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1728  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1729  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1730  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1731  *           occurred).
1732  *
1733  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1734  *          error code, in case of error.
1735  */
1736 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1737                    int maxevents, long timeout)
1738 {
1739         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1740         unsigned long flags;
1741         u64 slack = 0;
1742         wait_queue_entry_t wait;
1743         ktime_t expires, *to = NULL;
1744
1745         if (timeout > 0) {
1746                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1747
1748                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1749                 to = &expires;
1750                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1751         } else if (timeout == 0) {
1752                 /*
1753                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1754                  * caller specified a non blocking operation.
1755                  */
1756                 timed_out = 1;
1757                 spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1758                 goto check_events;
1759         }
1760
1761 fetch_events:
1762
1763         if (!ep_events_available(ep))
1764                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1765
1766         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1767
1768         if (!ep_events_available(ep)) {
1769                 /*
1770                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1771                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1772                  * ID onto the ready list.
1773                  */
1774                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1775
1776                 /*
1777                  * We don't have any available event to return to the caller.
1778                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1779                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1780                  */
1781                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1782                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1783
1784                 for (;;) {
1785                         /*
1786                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1787                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1788                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1789                          */
1790                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1791                         /*
1792                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1793                          * threads to make a timely exit without the chance of
1794                          * finding more events available and fetching
1795                          * repeatedly.
1796                          */
1797                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1798                                 res = -EINTR;
1799                                 break;
1800                         }
1801                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1802                                 break;
1803                         if (signal_pending(current)) {
1804                                 res = -EINTR;
1805                                 break;
1806                         }
1807
1808                         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1809                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1810                                 timed_out = 1;
1811
1812                         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1813                 }
1814
1815                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1816                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1817         }
1818 check_events:
1819         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1820         eavail = ep_events_available(ep);
1821
1822         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1823
1824         /*
1825          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1826          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1827          * more luck.
1828          */
1829         if (!res && eavail &&
1830             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1831                 goto fetch_events;
1832
1833         return res;
1834 }
1835
1836 /**
1837  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1838  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1839  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1840  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1841  *                      result in excessive stack usage).
1842  *
1843  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1844  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1845  *          data structure pointer.
1846  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1847  *
1848  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1849  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1850  */
1851 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1852 {
1853         int error = 0;
1854         struct file *file = priv;
1855         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1856         struct eventpoll *ep_tovisit;
1857         struct rb_node *rbp;
1858         struct epitem *epi;
1859
1860         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1861         ep->visited = 1;
1862         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1863         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1864                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1865                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1866                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1867                         if (ep_tovisit->visited)
1868                                 continue;
1869                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1870                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1871                                         ep_tovisit, current);
1872                         if (error != 0)
1873                                 break;
1874                 } else {
1875                         /*
1876                          * If we've reached a file that is not associated with
1877                          * an ep, then we need to check if the newly added
1878                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1879                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1880                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1881                          * during ep_insert().
1882                          */
1883                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1884                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1885                                          &tfile_check_list);
1886                 }
1887         }
1888         mutex_unlock(&ep->mtx);
1889
1890         return error;
1891 }
1892
1893 /**
1894  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1895  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1896  *                 closed loops or too deep chains.
1897  *
1898  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1899  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1900  *
1901  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1902  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1903  */
1904 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1905 {
1906         int ret;
1907         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1908
1909         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1910                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1911         /* clear visited list */
1912         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1913                                                         visited_list_link) {
1914                 ep_cur->visited = 0;
1915                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1916         }
1917         return ret;
1918 }
1919
1920 static void clear_tfile_check_list(void)
1921 {
1922         struct file *file;
1923
1924         /* first clear the tfile_check_list */
1925         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1926                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1927                                         f_tfile_llink);
1928                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1929         }
1930         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1931 }
1932
1933 /*
1934  * Open an eventpoll file descriptor.
1935  */
1936 static int do_epoll_create(int flags)
1937 {
1938         int error, fd;
1939         struct eventpoll *ep = NULL;
1940         struct file *file;
1941
1942         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1943         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1944
1945         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1946                 return -EINVAL;
1947         /*
1948          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1949          */
1950         error = ep_alloc(&ep);
1951         if (error < 0)
1952                 return error;
1953         /*
1954          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1955          * a file structure and a free file descriptor.
1956          */
1957         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1958         if (fd < 0) {
1959                 error = fd;
1960                 goto out_free_ep;
1961         }
1962         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1963                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1964         if (IS_ERR(file)) {
1965                 error = PTR_ERR(file);
1966                 goto out_free_fd;
1967         }
1968         ep->file = file;
1969         fd_install(fd, file);
1970         return fd;
1971
1972 out_free_fd:
1973         put_unused_fd(fd);
1974 out_free_ep:
1975         ep_free(ep);
1976         return error;
1977 }
1978
1979 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1980 {
1981         return do_epoll_create(flags);
1982 }
1983
1984 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1985 {
1986         if (size <= 0)
1987                 return -EINVAL;
1988
1989         return do_epoll_create(0);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * The following function implements the controller interface for
1994  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1995  * file descriptors inside the interest set.
1996  */
1997 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1998                 struct epoll_event __user *, event)
1999 {
2000         int error;
2001         int full_check = 0;
2002         struct fd f, tf;
2003         struct eventpoll *ep;
2004         struct epitem *epi;
2005         struct epoll_event epds;
2006         struct eventpoll *tep = NULL;
2007
2008         error = -EFAULT;
2009         if (ep_op_has_event(op) &&
2010             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2011                 goto error_return;
2012
2013         error = -EBADF;
2014         f = fdget(epfd);
2015         if (!f.file)
2016                 goto error_return;
2017
2018         /* Get the "struct file *" for the target file */
2019         tf = fdget(fd);
2020         if (!tf.file)
2021                 goto error_fput;
2022
2023         /* The target file descriptor must support poll */
2024         error = -EPERM;
2025         if (!file_can_poll(tf.file))
2026                 goto error_tgt_fput;
2027
2028         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2029         if (ep_op_has_event(op))
2030                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2031
2032         /*
2033          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2034          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2035          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2036          */
2037         error = -EINVAL;
2038         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2039                 goto error_tgt_fput;
2040
2041         /*
2042          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2043          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2044          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2045          */
2046         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2047                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2048                         goto error_tgt_fput;
2049                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2050                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2051                         goto error_tgt_fput;
2052         }
2053
2054         /*
2055          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2056          * our own data structure.
2057          */
2058         ep = f.file->private_data;
2059
2060         /*
2061          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2062          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2063          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2064          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2065          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2066          * haven't created too many possible wakeup paths.
2067          *
2068          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2069          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2070          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2071          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2072          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2073          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2074          */
2075         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2076         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2077                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2078                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2079                         full_check = 1;
2080                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2081                         mutex_lock(&epmutex);
2082                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2083                                 error = -ELOOP;
2084                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2085                                         clear_tfile_check_list();
2086                                         goto error_tgt_fput;
2087                                 }
2088                         } else
2089                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2090                                                         &tfile_check_list);
2091                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2092                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2093                                 tep = tf.file->private_data;
2094                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2095                         }
2096                 }
2097         }
2098
2099         /*
2100          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2101          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2102          * ep_find() till we release the mutex.
2103          */
2104         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2105
2106         error = -EINVAL;
2107         switch (op) {
2108         case EPOLL_CTL_ADD:
2109                 if (!epi) {
2110                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2111                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2112                 } else
2113                         error = -EEXIST;
2114                 if (full_check)
2115                         clear_tfile_check_list();
2116                 break;
2117         case EPOLL_CTL_DEL:
2118                 if (epi)
2119                         error = ep_remove(ep, epi);
2120                 else
2121                         error = -ENOENT;
2122                 break;
2123         case EPOLL_CTL_MOD:
2124                 if (epi) {
2125                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2126                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2127                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2128                         }
2129                 } else
2130                         error = -ENOENT;
2131                 break;
2132         }
2133         if (tep != NULL)
2134                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2135         mutex_unlock(&ep->mtx);
2136
2137 error_tgt_fput:
2138         if (full_check)
2139                 mutex_unlock(&epmutex);
2140
2141         fdput(tf);
2142 error_fput:
2143         fdput(f);
2144 error_return:
2145
2146         return error;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2151  * part of the user space epoll_wait(2).
2152  */
2153 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2154                          int maxevents, int timeout)
2155 {
2156         int error;
2157         struct fd f;
2158         struct eventpoll *ep;
2159
2160         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2161         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2162                 return -EINVAL;
2163
2164         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2165         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2166                 return -EFAULT;
2167
2168         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2169         f = fdget(epfd);
2170         if (!f.file)
2171                 return -EBADF;
2172
2173         /*
2174          * We have to check that the file structure underneath the fd
2175          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2176          */
2177         error = -EINVAL;
2178         if (!is_file_epoll(f.file))
2179                 goto error_fput;
2180
2181         /*
2182          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2183          * our own data structure.
2184          */
2185         ep = f.file->private_data;
2186
2187         /* Time to fish for events ... */
2188         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2189
2190 error_fput:
2191         fdput(f);
2192         return error;
2193 }
2194
2195 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2196                 int, maxevents, int, timeout)
2197 {
2198         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2199 }
2200
2201 /*
2202  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2203  * part of the user space epoll_pwait(2).
2204  */
2205 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2206                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2207                 size_t, sigsetsize)
2208 {
2209         int error;
2210         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2211
2212         /*
2213          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2214          * we apply it here.
2215          */
2216         if (sigmask) {
2217                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2218                         return -EINVAL;
2219                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2220                         return -EFAULT;
2221                 sigsaved = current->blocked;
2222                 set_current_blocked(&ksigmask);
2223         }
2224
2225         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2226
2227         /*
2228          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2229          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2230          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2231          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2232          */
2233         if (sigmask) {
2234                 if (error == -EINTR) {
2235                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2236                                sizeof(sigsaved));
2237                         set_restore_sigmask();
2238                 } else
2239                         set_current_blocked(&sigsaved);
2240         }
2241
2242         return error;
2243 }
2244
2245 #ifdef CONFIG_COMPAT
2246 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2247                         struct epoll_event __user *, events,
2248                         int, maxevents, int, timeout,
2249                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2250                         compat_size_t, sigsetsize)
2251 {
2252         long err;
2253         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2254
2255         /*
2256          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2257          * we apply it here.
2258          */
2259         if (sigmask) {
2260                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2261                         return -EINVAL;
2262                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, sigmask))
2263                         return -EFAULT;
2264                 sigsaved = current->blocked;
2265                 set_current_blocked(&ksigmask);
2266         }
2267
2268         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2269
2270         /*
2271          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2272          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2273          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2274          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2275          */
2276         if (sigmask) {
2277                 if (err == -EINTR) {
2278                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2279                                sizeof(sigsaved));
2280                         set_restore_sigmask();
2281                 } else
2282                         set_current_blocked(&sigsaved);
2283         }
2284
2285         return err;
2286 }
2287 #endif
2288
2289 static int __init eventpoll_init(void)
2290 {
2291         struct sysinfo si;
2292
2293         si_meminfo(&si);
2294         /*
2295          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2296          */
2297         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2298                 EP_ITEM_COST;
2299         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2300
2301         /*
2302          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2303          * inclusion loops checks.
2304          */
2305         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2306
2307 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2308         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2309         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2310 #endif
2311
2312         /*
2313          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2314          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2315          */
2316         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2317
2318         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2319         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2320                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2321
2322         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2323         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2324                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2325
2326         return 0;
2327 }
2328 fs_initcall(eventpoll_init);