Merge tag 'nfs-for-4.21-1' of git://git.linux-nfs.org/projects/anna/linux-nfs
[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 epitem *epi)
340 {
341         return !list_empty(&epi->rdllink);
342 }
343
344 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
345 {
346         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
347 }
348
349 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
350 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
357 {
358         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
359 }
360
361 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
362 static inline int ep_op_has_event(int op)
363 {
364         return op != EPOLL_CTL_DEL;
365 }
366
367 /* Initialize the poll safe wake up structure */
368 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
369 {
370         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
371         spin_lock_init(&ncalls->lock);
372 }
373
374 /**
375  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
376  *
377  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
378  *
379  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
380  *          or zero otherwise.
381  */
382 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
383 {
384         return !list_empty(&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
395 /*
396  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
397  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
398  *
399  * we must do our busy polling with irqs enabled
400  */
401 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
402 {
403         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
404
405         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
406                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
407 }
408
409 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
410 {
411         if (ep->napi_id)
412                 ep->napi_id = 0;
413 }
414
415 /*
416  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
417  */
418 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
419 {
420         struct eventpoll *ep;
421         unsigned int napi_id;
422         struct socket *sock;
423         struct sock *sk;
424         int err;
425
426         if (!net_busy_loop_on())
427                 return;
428
429         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
430         if (!sock)
431                 return;
432
433         sk = sock->sk;
434         if (!sk)
435                 return;
436
437         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
438         ep = epi->ep;
439
440         /* Non-NAPI IDs can be rejected
441          *      or
442          * Nothing to do if we already have this ID
443          */
444         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
445                 return;
446
447         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
448         ep->napi_id = napi_id;
449 }
450
451 #else
452
453 static inline void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
454 {
455 }
456
457 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
458 {
459 }
460
461 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
462 {
463 }
464
465 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
466
467 /**
468  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
469  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
470  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
471  *                  no re-entered.
472  *
473  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
474  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
475  * @nproc: Nested call core function pointer.
476  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
477  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
478  * @ctx: This instance context.
479  *
480  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
481  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
482  */
483 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
484                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
485                           void *cookie, void *ctx)
486 {
487         int error, call_nests = 0;
488         unsigned long flags;
489         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
490         struct nested_call_node *tncur;
491         struct nested_call_node tnode;
492
493         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
494
495         /*
496          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
497          * We use a list here, since the population inside this set is always
498          * very much limited.
499          */
500         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
501                 if (tncur->ctx == ctx &&
502                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
503                         /*
504                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
505                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
506                          */
507                         error = -1;
508                         goto out_unlock;
509                 }
510         }
511
512         /* Add the current task and cookie to the list */
513         tnode.ctx = ctx;
514         tnode.cookie = cookie;
515         list_add(&tnode.llink, lsthead);
516
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         /* Call the nested function */
520         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
521
522         /* Remove the current task from the list */
523         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
524         list_del(&tnode.llink);
525 out_unlock:
526         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
527
528         return error;
529 }
530
531 /*
532  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
533  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
534  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
535  * with the same locking. For example:
536  *
537  *   dfd = socket(...);
538  *   efd1 = epoll_create();
539  *   efd2 = epoll_create();
540  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
541  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
542  *
543  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
544  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
545  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
546  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
547  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
548  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
549  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
550  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
551  * avoid stack blasting.
552  *
553  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
554  * this special case of epoll.
555  */
556 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
557
558 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
559
560 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
561 {
562         unsigned long flags;
563         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
564
565         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
566         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
567         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
568
569         return 0;
570 }
571
572 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
573 {
574         int this_cpu = get_cpu();
575
576         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
577                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
578
579         put_cpu();
580 }
581
582 #else
583
584 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
585 {
586         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
587 }
588
589 #endif
590
591 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
592 {
593         wait_queue_head_t *whead;
594
595         rcu_read_lock();
596         /*
597          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
598          * If we read NULL we need a barrier paired with
599          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
600          * we rely on whead->lock.
601          */
602         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
603         if (whead)
604                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
605         rcu_read_unlock();
606 }
607
608 /*
609  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
610  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
611  * ep_free).
612  */
613 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
614 {
615         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
616         struct eppoll_entry *pwq;
617
618         while (!list_empty(lsthead)) {
619                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
620
621                 list_del(&pwq->llink);
622                 ep_remove_wait_queue(pwq);
623                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
624         }
625 }
626
627 /* call only when ep->mtx is held */
628 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
629 {
630         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
631 }
632
633 /* call only when ep->mtx is held */
634 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
635 {
636         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
637
638         if (ws)
639                 __pm_stay_awake(ws);
640 }
641
642 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
643 {
644         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
645 }
646
647 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
648 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
649 {
650         struct wakeup_source *ws;
651
652         rcu_read_lock();
653         ws = rcu_dereference(epi->ws);
654         if (ws)
655                 __pm_stay_awake(ws);
656         rcu_read_unlock();
657 }
658
659 /**
660  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
661  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
662  *                      O(NumReady) performance.
663  *
664  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
665  * @sproc: Pointer to the scan callback.
666  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
667  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
668  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
669  *
670  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
671  */
672 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
673                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
674                                            struct list_head *, void *),
675                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
676 {
677         __poll_t res;
678         int pwake = 0;
679         struct epitem *epi, *nepi;
680         LIST_HEAD(txlist);
681
682         lockdep_assert_irqs_enabled();
683
684         /*
685          * We need to lock this because we could be hit by
686          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
687          */
688
689         if (!ep_locked)
690                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
691
692         /*
693          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
694          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
695          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
696          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
697          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
698          * in a lockless way.
699          */
700         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
701         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
702         ep->ovflist = NULL;
703         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
704
705         /*
706          * Now call the callback function.
707          */
708         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
709
710         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
711         /*
712          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
713          * other events might have been queued by the poll callback.
714          * We re-insert them inside the main ready-list here.
715          */
716         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
717              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
718                 /*
719                  * We need to check if the item is already in the list.
720                  * During the "sproc" callback execution time, items are
721                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
722                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
723                  */
724                 if (!ep_is_linked(epi)) {
725                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
726                         ep_pm_stay_awake(epi);
727                 }
728         }
729         /*
730          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
731          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
732          * ep->rdllist.
733          */
734         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
735
736         /*
737          * Quickly re-inject items left on "txlist".
738          */
739         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
740         __pm_relax(ep->ws);
741
742         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
743                 /*
744                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
745                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
746                  */
747                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
748                         wake_up_locked(&ep->wq);
749                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
750                         pwake++;
751         }
752         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
753
754         if (!ep_locked)
755                 mutex_unlock(&ep->mtx);
756
757         /* We have to call this outside the lock */
758         if (pwake)
759                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
760
761         return res;
762 }
763
764 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
765 {
766         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
767         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
768 }
769
770 /*
771  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
772  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
773  */
774 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
775 {
776         struct file *file = epi->ffd.file;
777
778         lockdep_assert_irqs_enabled();
779
780         /*
781          * Removes poll wait queue hooks.
782          */
783         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
784
785         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
786         spin_lock(&file->f_lock);
787         list_del_rcu(&epi->fllink);
788         spin_unlock(&file->f_lock);
789
790         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
791
792         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
793         if (ep_is_linked(epi))
794                 list_del_init(&epi->rdllink);
795         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
796
797         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
798         /*
799          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
800          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
801          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
802          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
803          * use of the rbn field.
804          */
805         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
806
807         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
808
809         return 0;
810 }
811
812 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
813 {
814         struct rb_node *rbp;
815         struct epitem *epi;
816
817         /* We need to release all tasks waiting for these file */
818         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
819                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
820
821         /*
822          * We need to lock this because we could be hit by
823          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
824          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
825          * is on the way to be removed and no one has references to it
826          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
827          * holding "epmutex" is sufficient here.
828          */
829         mutex_lock(&epmutex);
830
831         /*
832          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
833          */
834         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
835                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
836
837                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
838                 cond_resched();
839         }
840
841         /*
842          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
843          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
844          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
845          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
846          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
847          * a lockdep warning.
848          */
849         mutex_lock(&ep->mtx);
850         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
851                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
852                 ep_remove(ep, epi);
853                 cond_resched();
854         }
855         mutex_unlock(&ep->mtx);
856
857         mutex_unlock(&epmutex);
858         mutex_destroy(&ep->mtx);
859         free_uid(ep->user);
860         wakeup_source_unregister(ep->ws);
861         kfree(ep);
862 }
863
864 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
865 {
866         struct eventpoll *ep = file->private_data;
867
868         if (ep)
869                 ep_free(ep);
870
871         return 0;
872 }
873
874 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
875                                void *priv);
876 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
877                                  poll_table *pt);
878
879 /*
880  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
881  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
882  * is correctly annotated.
883  */
884 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
885                                  int depth)
886 {
887         struct eventpoll *ep;
888         bool locked;
889
890         pt->_key = epi->event.events;
891         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
892                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
893
894         ep = epi->ffd.file->private_data;
895         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
896         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
897
898         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
899                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
900                                   locked) & epi->event.events;
901 }
902
903 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
904                                void *priv)
905 {
906         struct epitem *epi, *tmp;
907         poll_table pt;
908         int depth = *(int *)priv;
909
910         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
911         depth++;
912
913         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
914                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
915                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
916                 } else {
917                         /*
918                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
919                          * callback, but it's not actually ready, as far as
920                          * caller requested events goes. We can remove it here.
921                          */
922                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
923                         list_del_init(&epi->rdllink);
924                 }
925         }
926
927         return 0;
928 }
929
930 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
931 {
932         struct eventpoll *ep = file->private_data;
933         int depth = 0;
934
935         /* Insert inside our poll wait queue */
936         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
937
938         /*
939          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
940          * the ready list.
941          */
942         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
943                                   &depth, depth, false);
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_PROC_FS
947 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
948 {
949         struct eventpoll *ep = f->private_data;
950         struct rb_node *rbp;
951
952         mutex_lock(&ep->mtx);
953         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
954                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
955                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
956
957                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
958                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
959                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
960                            (long long)epi->event.data,
961                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
962                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
963                 if (seq_has_overflowed(m))
964                         break;
965         }
966         mutex_unlock(&ep->mtx);
967 }
968 #endif
969
970 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
971 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
972 #ifdef CONFIG_PROC_FS
973         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
974 #endif
975         .release        = ep_eventpoll_release,
976         .poll           = ep_eventpoll_poll,
977         .llseek         = noop_llseek,
978 };
979
980 /*
981  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
982  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
983  * closed without being removed from the eventpoll interface.
984  */
985 void eventpoll_release_file(struct file *file)
986 {
987         struct eventpoll *ep;
988         struct epitem *epi, *next;
989
990         /*
991          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
992          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
993          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
994          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
995          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
996          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
997          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
998          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
999          * from anywhere but ep_free().
1000          *
1001          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1002          */
1003         mutex_lock(&epmutex);
1004         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1005                 ep = epi->ep;
1006                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1007                 ep_remove(ep, epi);
1008                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1009         }
1010         mutex_unlock(&epmutex);
1011 }
1012
1013 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1014 {
1015         int error;
1016         struct user_struct *user;
1017         struct eventpoll *ep;
1018
1019         user = get_current_user();
1020         error = -ENOMEM;
1021         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1022         if (unlikely(!ep))
1023                 goto free_uid;
1024
1025         mutex_init(&ep->mtx);
1026         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1027         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1028         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1029         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1030         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1031         ep->user = user;
1032
1033         *pep = ep;
1034
1035         return 0;
1036
1037 free_uid:
1038         free_uid(user);
1039         return error;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1044  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1045  * "mtx" held.
1046  */
1047 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1048 {
1049         int kcmp;
1050         struct rb_node *rbp;
1051         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1052         struct epoll_filefd ffd;
1053
1054         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1055         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1056                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1057                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1058                 if (kcmp > 0)
1059                         rbp = rbp->rb_right;
1060                 else if (kcmp < 0)
1061                         rbp = rbp->rb_left;
1062                 else {
1063                         epir = epi;
1064                         break;
1065                 }
1066         }
1067
1068         return epir;
1069 }
1070
1071 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1072 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1073 {
1074         struct rb_node *rbp;
1075         struct epitem *epi;
1076
1077         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1078                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1079                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1080                         if (toff == 0)
1081                                 return epi;
1082                         else
1083                                 toff--;
1084                 }
1085                 cond_resched();
1086         }
1087
1088         return NULL;
1089 }
1090
1091 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1092                                      unsigned long toff)
1093 {
1094         struct file *file_raw;
1095         struct eventpoll *ep;
1096         struct epitem *epi;
1097
1098         if (!is_file_epoll(file))
1099                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1100
1101         ep = file->private_data;
1102
1103         mutex_lock(&ep->mtx);
1104         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1105         if (epi)
1106                 file_raw = epi->ffd.file;
1107         else
1108                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1109         mutex_unlock(&ep->mtx);
1110
1111         return file_raw;
1112 }
1113 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1114
1115 /*
1116  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1117  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1118  * have events to report.
1119  */
1120 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1121 {
1122         int pwake = 0;
1123         unsigned long flags;
1124         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1125         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1126         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1127         int ewake = 0;
1128
1129         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1130
1131         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1132
1133         /*
1134          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1135          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1136          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1137          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1138          */
1139         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1140                 goto out_unlock;
1141
1142         /*
1143          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1144          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1145          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1146          * test for "key" != NULL before the event match test.
1147          */
1148         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1149                 goto out_unlock;
1150
1151         /*
1152          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1153          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1154          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1155          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1156          */
1157         if (unlikely(ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR)) {
1158                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1159                         epi->next = ep->ovflist;
1160                         ep->ovflist = epi;
1161                         if (epi->ws) {
1162                                 /*
1163                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1164                                  * deactivated at any time.
1165                                  */
1166                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1167                         }
1168
1169                 }
1170                 goto out_unlock;
1171         }
1172
1173         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1174         if (!ep_is_linked(epi)) {
1175                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1176                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1177         }
1178
1179         /*
1180          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1181          * wait list.
1182          */
1183         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1184                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1185                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1186                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1187                         case EPOLLIN:
1188                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1189                                         ewake = 1;
1190                                 break;
1191                         case EPOLLOUT:
1192                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1193                                         ewake = 1;
1194                                 break;
1195                         case 0:
1196                                 ewake = 1;
1197                                 break;
1198                         }
1199                 }
1200                 wake_up_locked(&ep->wq);
1201         }
1202         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1203                 pwake++;
1204
1205 out_unlock:
1206         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1207
1208         /* We have to call this outside the lock */
1209         if (pwake)
1210                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1211
1212         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1213                 ewake = 1;
1214
1215         if (pollflags & POLLFREE) {
1216                 /*
1217                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1218                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1219                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1220                  */
1221                 list_del_init(&wait->entry);
1222                 /*
1223                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1224                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1225                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1226                  * ep/epi or even wait.
1227                  */
1228                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1229         }
1230
1231         return ewake;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1236  * target file wakeup lists.
1237  */
1238 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1239                                  poll_table *pt)
1240 {
1241         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1242         struct eppoll_entry *pwq;
1243
1244         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1245                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1246                 pwq->whead = whead;
1247                 pwq->base = epi;
1248                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1249                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1250                 else
1251                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1252                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1253                 epi->nwait++;
1254         } else {
1255                 /* We have to signal that an error occurred */
1256                 epi->nwait = -1;
1257         }
1258 }
1259
1260 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1261 {
1262         int kcmp;
1263         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1264         struct epitem *epic;
1265         bool leftmost = true;
1266
1267         while (*p) {
1268                 parent = *p;
1269                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1270                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1271                 if (kcmp > 0) {
1272                         p = &parent->rb_right;
1273                         leftmost = false;
1274                 } else
1275                         p = &parent->rb_left;
1276         }
1277         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1278         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1279 }
1280
1281
1282
1283 #define PATH_ARR_SIZE 5
1284 /*
1285  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1286  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1287  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1288  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1289  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1290  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1291  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1292  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1293  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1294  */
1295 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1296 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1297
1298 static int path_count_inc(int nests)
1299 {
1300         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1301         if (nests == 0)
1302                 return 0;
1303
1304         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1305                 return -1;
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 static void path_count_init(void)
1310 {
1311         int i;
1312
1313         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1314                 path_count[i] = 0;
1315 }
1316
1317 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1318 {
1319         int error = 0;
1320         struct file *file = priv;
1321         struct file *child_file;
1322         struct epitem *epi;
1323
1324         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1325         rcu_read_lock();
1326         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1327                 child_file = epi->ep->file;
1328                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1329                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1330                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1331                                         error = -1;
1332                                         break;
1333                                 }
1334                         } else {
1335                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1336                                                         EP_MAX_NESTS,
1337                                                         reverse_path_check_proc,
1338                                                         child_file, child_file,
1339                                                         current);
1340                         }
1341                         if (error != 0)
1342                                 break;
1343                 } else {
1344                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1345                                 "file is not an ep!\n");
1346                 }
1347         }
1348         rcu_read_unlock();
1349         return error;
1350 }
1351
1352 /**
1353  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1354  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1355  *                      make sure that those added links don't add too many
1356  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1357  *                      eventpoll objects.
1358  *
1359  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1360  *          -1 otherwise.
1361  */
1362 static int reverse_path_check(void)
1363 {
1364         int error = 0;
1365         struct file *current_file;
1366
1367         /* let's call this for all tfiles */
1368         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1369                 path_count_init();
1370                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1371                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1372                                         current_file, current);
1373                 if (error)
1374                         break;
1375         }
1376         return error;
1377 }
1378
1379 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1380 {
1381         const char *name;
1382         struct wakeup_source *ws;
1383
1384         if (!epi->ep->ws) {
1385                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1386                 if (!epi->ep->ws)
1387                         return -ENOMEM;
1388         }
1389
1390         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1391         ws = wakeup_source_register(name);
1392
1393         if (!ws)
1394                 return -ENOMEM;
1395         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1401 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1402 {
1403         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1404
1405         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1406
1407         /*
1408          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1409          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1410          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1411          */
1412         synchronize_rcu();
1413         wakeup_source_unregister(ws);
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Must be called with "mtx" held.
1418  */
1419 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1420                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1421 {
1422         int error, pwake = 0;
1423         __poll_t revents;
1424         long user_watches;
1425         struct epitem *epi;
1426         struct ep_pqueue epq;
1427
1428         lockdep_assert_irqs_enabled();
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_irq(&ep->wq.lock);
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)) {
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_irq(&ep->wq.lock);
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_irq(&ep->wq.lock);
1536         if (ep_is_linked(epi))
1537                 list_del_init(&epi->rdllink);
1538         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
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         lockdep_assert_irqs_enabled();
1559
1560         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1561
1562         /*
1563          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1564          * otherwise we might miss an event that happens between the
1565          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1566          */
1567         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1568         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1569         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1570                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1571                         ep_create_wakeup_source(epi);
1572         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1573                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1574         }
1575
1576         /*
1577          * The following barrier has two effects:
1578          *
1579          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1580          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1581          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1582          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1583          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1584          *    ep->wq.lock).
1585          *
1586          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1587          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1588          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1589          *    comments for wq_has_sleeper).
1590          *
1591          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1592          * (or both) will notice the readiness of an item.
1593          */
1594         smp_mb();
1595
1596         /*
1597          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1598          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1599          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1600          * list, push it inside.
1601          */
1602         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1603                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1604                 if (!ep_is_linked(epi)) {
1605                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1606                         ep_pm_stay_awake(epi);
1607
1608                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1609                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1610                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1611                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1612                                 pwake++;
1613                 }
1614                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1615         }
1616
1617         /* We have to call this outside the lock */
1618         if (pwake)
1619                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1625                                void *priv)
1626 {
1627         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1628         __poll_t revents;
1629         struct epitem *epi;
1630         struct epoll_event __user *uevent;
1631         struct wakeup_source *ws;
1632         poll_table pt;
1633
1634         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1635
1636         /*
1637          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1638          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1639          * holding "mtx" during this call.
1640          */
1641         for (esed->res = 0, uevent = esed->events;
1642              !list_empty(head) && esed->res < esed->maxevents;) {
1643                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1644
1645                 /*
1646                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1647                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1648                  * below).
1649                  *
1650                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1651                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1652                  * with ep_is_linked().
1653                  */
1654                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1655                 if (ws) {
1656                         if (ws->active)
1657                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1658                         __pm_relax(ws);
1659                 }
1660
1661                 list_del_init(&epi->rdllink);
1662
1663                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1664
1665                 /*
1666                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1667                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1668                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1669                  * can change the item.
1670                  */
1671                 if (revents) {
1672                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1673                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1674                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1675                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1676                                 if (!esed->res)
1677                                         esed->res = -EFAULT;
1678                                 return 0;
1679                         }
1680                         esed->res++;
1681                         uevent++;
1682                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1683                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1684                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1685                                 /*
1686                                  * If this file has been added with Level
1687                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1688                                  * the ready list, so that the next call to
1689                                  * epoll_wait() will check again the events
1690                                  * availability. At this point, no one can insert
1691                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1692                                  * callers are locked out by
1693                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1694                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1695                                  */
1696                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1697                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1698                         }
1699                 }
1700         }
1701
1702         return 0;
1703 }
1704
1705 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1706                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1707 {
1708         struct ep_send_events_data esed;
1709
1710         esed.maxevents = maxevents;
1711         esed.events = events;
1712
1713         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1714         return esed.res;
1715 }
1716
1717 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1718 {
1719         struct timespec64 now, ts = {
1720                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1721                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1722         };
1723
1724         ktime_get_ts64(&now);
1725         return timespec64_add_safe(now, ts);
1726 }
1727
1728 /**
1729  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1730  *           event buffer.
1731  *
1732  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1733  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1734  *          stored.
1735  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1736  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1737  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1738  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1739  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1740  *           occurred).
1741  *
1742  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1743  *          error code, in case of error.
1744  */
1745 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1746                    int maxevents, long timeout)
1747 {
1748         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1749         u64 slack = 0;
1750         wait_queue_entry_t wait;
1751         ktime_t expires, *to = NULL;
1752
1753         lockdep_assert_irqs_enabled();
1754
1755         if (timeout > 0) {
1756                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1757
1758                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1759                 to = &expires;
1760                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1761         } else if (timeout == 0) {
1762                 /*
1763                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1764                  * caller specified a non blocking operation.
1765                  */
1766                 timed_out = 1;
1767                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1768                 goto check_events;
1769         }
1770
1771 fetch_events:
1772
1773         if (!ep_events_available(ep))
1774                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1775
1776         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1777
1778         if (!ep_events_available(ep)) {
1779                 /*
1780                  * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1781                  * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1782                  * ID onto the ready list.
1783                  */
1784                 ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1785
1786                 /*
1787                  * We don't have any available event to return to the caller.
1788                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1789                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1790                  */
1791                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1792                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1793
1794                 for (;;) {
1795                         /*
1796                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1797                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1798                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1799                          */
1800                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1801                         /*
1802                          * Always short-circuit for fatal signals to allow
1803                          * threads to make a timely exit without the chance of
1804                          * finding more events available and fetching
1805                          * repeatedly.
1806                          */
1807                         if (fatal_signal_pending(current)) {
1808                                 res = -EINTR;
1809                                 break;
1810                         }
1811                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1812                                 break;
1813                         if (signal_pending(current)) {
1814                                 res = -EINTR;
1815                                 break;
1816                         }
1817
1818                         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1819                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1820                                 timed_out = 1;
1821
1822                         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1823                 }
1824
1825                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1826                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1827         }
1828 check_events:
1829         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1830         eavail = ep_events_available(ep);
1831
1832         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1833
1834         /*
1835          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1836          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1837          * more luck.
1838          */
1839         if (!res && eavail &&
1840             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1841                 goto fetch_events;
1842
1843         return res;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1848  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1849  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1850  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1851  *                      result in excessive stack usage).
1852  *
1853  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1854  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1855  *          data structure pointer.
1856  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1857  *
1858  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1859  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1860  */
1861 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1862 {
1863         int error = 0;
1864         struct file *file = priv;
1865         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1866         struct eventpoll *ep_tovisit;
1867         struct rb_node *rbp;
1868         struct epitem *epi;
1869
1870         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1871         ep->visited = 1;
1872         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1873         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1874                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1875                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1876                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1877                         if (ep_tovisit->visited)
1878                                 continue;
1879                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1880                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1881                                         ep_tovisit, current);
1882                         if (error != 0)
1883                                 break;
1884                 } else {
1885                         /*
1886                          * If we've reached a file that is not associated with
1887                          * an ep, then we need to check if the newly added
1888                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1889                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1890                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1891                          * during ep_insert().
1892                          */
1893                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1894                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1895                                          &tfile_check_list);
1896                 }
1897         }
1898         mutex_unlock(&ep->mtx);
1899
1900         return error;
1901 }
1902
1903 /**
1904  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1905  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1906  *                 closed loops or too deep chains.
1907  *
1908  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1909  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1910  *
1911  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1912  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1913  */
1914 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1915 {
1916         int ret;
1917         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1918
1919         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1920                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1921         /* clear visited list */
1922         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1923                                                         visited_list_link) {
1924                 ep_cur->visited = 0;
1925                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1926         }
1927         return ret;
1928 }
1929
1930 static void clear_tfile_check_list(void)
1931 {
1932         struct file *file;
1933
1934         /* first clear the tfile_check_list */
1935         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1936                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1937                                         f_tfile_llink);
1938                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1939         }
1940         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Open an eventpoll file descriptor.
1945  */
1946 static int do_epoll_create(int flags)
1947 {
1948         int error, fd;
1949         struct eventpoll *ep = NULL;
1950         struct file *file;
1951
1952         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1953         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1954
1955         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1956                 return -EINVAL;
1957         /*
1958          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1959          */
1960         error = ep_alloc(&ep);
1961         if (error < 0)
1962                 return error;
1963         /*
1964          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1965          * a file structure and a free file descriptor.
1966          */
1967         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1968         if (fd < 0) {
1969                 error = fd;
1970                 goto out_free_ep;
1971         }
1972         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1973                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1974         if (IS_ERR(file)) {
1975                 error = PTR_ERR(file);
1976                 goto out_free_fd;
1977         }
1978         ep->file = file;
1979         fd_install(fd, file);
1980         return fd;
1981
1982 out_free_fd:
1983         put_unused_fd(fd);
1984 out_free_ep:
1985         ep_free(ep);
1986         return error;
1987 }
1988
1989 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1990 {
1991         return do_epoll_create(flags);
1992 }
1993
1994 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1995 {
1996         if (size <= 0)
1997                 return -EINVAL;
1998
1999         return do_epoll_create(0);
2000 }
2001
2002 /*
2003  * The following function implements the controller interface for
2004  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
2005  * file descriptors inside the interest set.
2006  */
2007 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2008                 struct epoll_event __user *, event)
2009 {
2010         int error;
2011         int full_check = 0;
2012         struct fd f, tf;
2013         struct eventpoll *ep;
2014         struct epitem *epi;
2015         struct epoll_event epds;
2016         struct eventpoll *tep = NULL;
2017
2018         error = -EFAULT;
2019         if (ep_op_has_event(op) &&
2020             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2021                 goto error_return;
2022
2023         error = -EBADF;
2024         f = fdget(epfd);
2025         if (!f.file)
2026                 goto error_return;
2027
2028         /* Get the "struct file *" for the target file */
2029         tf = fdget(fd);
2030         if (!tf.file)
2031                 goto error_fput;
2032
2033         /* The target file descriptor must support poll */
2034         error = -EPERM;
2035         if (!file_can_poll(tf.file))
2036                 goto error_tgt_fput;
2037
2038         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2039         if (ep_op_has_event(op))
2040                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2041
2042         /*
2043          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2044          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2045          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2046          */
2047         error = -EINVAL;
2048         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2049                 goto error_tgt_fput;
2050
2051         /*
2052          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2053          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2054          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2055          */
2056         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2057                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2058                         goto error_tgt_fput;
2059                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2060                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2061                         goto error_tgt_fput;
2062         }
2063
2064         /*
2065          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2066          * our own data structure.
2067          */
2068         ep = f.file->private_data;
2069
2070         /*
2071          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2072          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2073          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2074          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2075          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2076          * haven't created too many possible wakeup paths.
2077          *
2078          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2079          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2080          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2081          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2082          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2083          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2084          */
2085         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2086         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2087                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2088                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2089                         full_check = 1;
2090                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2091                         mutex_lock(&epmutex);
2092                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2093                                 error = -ELOOP;
2094                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2095                                         clear_tfile_check_list();
2096                                         goto error_tgt_fput;
2097                                 }
2098                         } else
2099                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2100                                                         &tfile_check_list);
2101                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2102                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2103                                 tep = tf.file->private_data;
2104                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2105                         }
2106                 }
2107         }
2108
2109         /*
2110          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2111          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2112          * ep_find() till we release the mutex.
2113          */
2114         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2115
2116         error = -EINVAL;
2117         switch (op) {
2118         case EPOLL_CTL_ADD:
2119                 if (!epi) {
2120                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2121                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2122                 } else
2123                         error = -EEXIST;
2124                 if (full_check)
2125                         clear_tfile_check_list();
2126                 break;
2127         case EPOLL_CTL_DEL:
2128                 if (epi)
2129                         error = ep_remove(ep, epi);
2130                 else
2131                         error = -ENOENT;
2132                 break;
2133         case EPOLL_CTL_MOD:
2134                 if (epi) {
2135                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2136                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2137                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2138                         }
2139                 } else
2140                         error = -ENOENT;
2141                 break;
2142         }
2143         if (tep != NULL)
2144                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2145         mutex_unlock(&ep->mtx);
2146
2147 error_tgt_fput:
2148         if (full_check)
2149                 mutex_unlock(&epmutex);
2150
2151         fdput(tf);
2152 error_fput:
2153         fdput(f);
2154 error_return:
2155
2156         return error;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2161  * part of the user space epoll_wait(2).
2162  */
2163 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2164                          int maxevents, int timeout)
2165 {
2166         int error;
2167         struct fd f;
2168         struct eventpoll *ep;
2169
2170         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2171         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2172                 return -EINVAL;
2173
2174         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2175         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2176                 return -EFAULT;
2177
2178         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2179         f = fdget(epfd);
2180         if (!f.file)
2181                 return -EBADF;
2182
2183         /*
2184          * We have to check that the file structure underneath the fd
2185          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2186          */
2187         error = -EINVAL;
2188         if (!is_file_epoll(f.file))
2189                 goto error_fput;
2190
2191         /*
2192          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2193          * our own data structure.
2194          */
2195         ep = f.file->private_data;
2196
2197         /* Time to fish for events ... */
2198         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2199
2200 error_fput:
2201         fdput(f);
2202         return error;
2203 }
2204
2205 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2206                 int, maxevents, int, timeout)
2207 {
2208         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2209 }
2210
2211 /*
2212  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2213  * part of the user space epoll_pwait(2).
2214  */
2215 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2216                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2217                 size_t, sigsetsize)
2218 {
2219         int error;
2220         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2221
2222         /*
2223          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2224          * we apply it here.
2225          */
2226         error = set_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2227         if (error)
2228                 return error;
2229
2230         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2231
2232         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2233
2234         return error;
2235 }
2236
2237 #ifdef CONFIG_COMPAT
2238 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2239                         struct epoll_event __user *, events,
2240                         int, maxevents, int, timeout,
2241                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2242                         compat_size_t, sigsetsize)
2243 {
2244         long err;
2245         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2246
2247         /*
2248          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2249          * we apply it here.
2250          */
2251         err = set_compat_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2252         if (err)
2253                 return err;
2254
2255         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2256
2257         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2258
2259         return err;
2260 }
2261 #endif
2262
2263 static int __init eventpoll_init(void)
2264 {
2265         struct sysinfo si;
2266
2267         si_meminfo(&si);
2268         /*
2269          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2270          */
2271         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2272                 EP_ITEM_COST;
2273         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2274
2275         /*
2276          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2277          * inclusion loops checks.
2278          */
2279         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2280
2281 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2282         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2283         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2284 #endif
2285
2286         /*
2287          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2288          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2289          */
2290         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2291
2292         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2293         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2294                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2295
2296         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2297         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2298                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2299
2300         return 0;
2301 }
2302 fs_initcall(eventpoll_init);