ARM: OMAP2/3: CM: fix cm_split_idlest functionality
[sfrench/cifs-2.6.git] / ipc / sem.c
1 /*
2  * linux/ipc/sem.c
3  * Copyright (C) 1992 Krishna Balasubramanian
4  * Copyright (C) 1995 Eric Schenk, Bruno Haible
5  *
6  * /proc/sysvipc/sem support (c) 1999 Dragos Acostachioaie <dragos@iname.com>
7  *
8  * SMP-threaded, sysctl's added
9  * (c) 1999 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
10  * Enforced range limit on SEM_UNDO
11  * (c) 2001 Red Hat Inc
12  * Lockless wakeup
13  * (c) 2003 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
14  * (c) 2016 Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
15  * Further wakeup optimizations, documentation
16  * (c) 2010 Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
17  *
18  * support for audit of ipc object properties and permission changes
19  * Dustin Kirkland <dustin.kirkland@us.ibm.com>
20  *
21  * namespaces support
22  * OpenVZ, SWsoft Inc.
23  * Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
24  *
25  * Implementation notes: (May 2010)
26  * This file implements System V semaphores.
27  *
28  * User space visible behavior:
29  * - FIFO ordering for semop() operations (just FIFO, not starvation
30  *   protection)
31  * - multiple semaphore operations that alter the same semaphore in
32  *   one semop() are handled.
33  * - sem_ctime (time of last semctl()) is updated in the IPC_SET, SETVAL and
34  *   SETALL calls.
35  * - two Linux specific semctl() commands: SEM_STAT, SEM_INFO.
36  * - undo adjustments at process exit are limited to 0..SEMVMX.
37  * - namespace are supported.
38  * - SEMMSL, SEMMNS, SEMOPM and SEMMNI can be configured at runtine by writing
39  *   to /proc/sys/kernel/sem.
40  * - statistics about the usage are reported in /proc/sysvipc/sem.
41  *
42  * Internals:
43  * - scalability:
44  *   - all global variables are read-mostly.
45  *   - semop() calls and semctl(RMID) are synchronized by RCU.
46  *   - most operations do write operations (actually: spin_lock calls) to
47  *     the per-semaphore array structure.
48  *   Thus: Perfect SMP scaling between independent semaphore arrays.
49  *         If multiple semaphores in one array are used, then cache line
50  *         trashing on the semaphore array spinlock will limit the scaling.
51  * - semncnt and semzcnt are calculated on demand in count_semcnt()
52  * - the task that performs a successful semop() scans the list of all
53  *   sleeping tasks and completes any pending operations that can be fulfilled.
54  *   Semaphores are actively given to waiting tasks (necessary for FIFO).
55  *   (see update_queue())
56  * - To improve the scalability, the actual wake-up calls are performed after
57  *   dropping all locks. (see wake_up_sem_queue_prepare())
58  * - All work is done by the waker, the woken up task does not have to do
59  *   anything - not even acquiring a lock or dropping a refcount.
60  * - A woken up task may not even touch the semaphore array anymore, it may
61  *   have been destroyed already by a semctl(RMID).
62  * - UNDO values are stored in an array (one per process and per
63  *   semaphore array, lazily allocated). For backwards compatibility, multiple
64  *   modes for the UNDO variables are supported (per process, per thread)
65  *   (see copy_semundo, CLONE_SYSVSEM)
66  * - There are two lists of the pending operations: a per-array list
67  *   and per-semaphore list (stored in the array). This allows to achieve FIFO
68  *   ordering without always scanning all pending operations.
69  *   The worst-case behavior is nevertheless O(N^2) for N wakeups.
70  */
71
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/spinlock.h>
74 #include <linux/init.h>
75 #include <linux/proc_fs.h>
76 #include <linux/time.h>
77 #include <linux/security.h>
78 #include <linux/syscalls.h>
79 #include <linux/audit.h>
80 #include <linux/capability.h>
81 #include <linux/seq_file.h>
82 #include <linux/rwsem.h>
83 #include <linux/nsproxy.h>
84 #include <linux/ipc_namespace.h>
85 #include <linux/sched/wake_q.h>
86
87 #include <linux/uaccess.h>
88 #include "util.h"
89
90
91 /* One queue for each sleeping process in the system. */
92 struct sem_queue {
93         struct list_head        list;    /* queue of pending operations */
94         struct task_struct      *sleeper; /* this process */
95         struct sem_undo         *undo;   /* undo structure */
96         int                     pid;     /* process id of requesting process */
97         int                     status;  /* completion status of operation */
98         struct sembuf           *sops;   /* array of pending operations */
99         struct sembuf           *blocking; /* the operation that blocked */
100         int                     nsops;   /* number of operations */
101         bool                    alter;   /* does *sops alter the array? */
102         bool                    dupsop;  /* sops on more than one sem_num */
103 };
104
105 /* Each task has a list of undo requests. They are executed automatically
106  * when the process exits.
107  */
108 struct sem_undo {
109         struct list_head        list_proc;      /* per-process list: *
110                                                  * all undos from one process
111                                                  * rcu protected */
112         struct rcu_head         rcu;            /* rcu struct for sem_undo */
113         struct sem_undo_list    *ulp;           /* back ptr to sem_undo_list */
114         struct list_head        list_id;        /* per semaphore array list:
115                                                  * all undos for one array */
116         int                     semid;          /* semaphore set identifier */
117         short                   *semadj;        /* array of adjustments */
118                                                 /* one per semaphore */
119 };
120
121 /* sem_undo_list controls shared access to the list of sem_undo structures
122  * that may be shared among all a CLONE_SYSVSEM task group.
123  */
124 struct sem_undo_list {
125         refcount_t              refcnt;
126         spinlock_t              lock;
127         struct list_head        list_proc;
128 };
129
130
131 #define sem_ids(ns)     ((ns)->ids[IPC_SEM_IDS])
132
133 static int newary(struct ipc_namespace *, struct ipc_params *);
134 static void freeary(struct ipc_namespace *, struct kern_ipc_perm *);
135 #ifdef CONFIG_PROC_FS
136 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it);
137 #endif
138
139 #define SEMMSL_FAST     256 /* 512 bytes on stack */
140 #define SEMOPM_FAST     64  /* ~ 372 bytes on stack */
141
142 /*
143  * Switching from the mode suitable for simple ops
144  * to the mode for complex ops is costly. Therefore:
145  * use some hysteresis
146  */
147 #define USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS      10
148
149 /*
150  * Locking:
151  * a) global sem_lock() for read/write
152  *      sem_undo.id_next,
153  *      sem_array.complex_count,
154  *      sem_array.pending{_alter,_const},
155  *      sem_array.sem_undo
156  *
157  * b) global or semaphore sem_lock() for read/write:
158  *      sem_array.sems[i].pending_{const,alter}:
159  *
160  * c) special:
161  *      sem_undo_list.list_proc:
162  *      * undo_list->lock for write
163  *      * rcu for read
164  *      use_global_lock:
165  *      * global sem_lock() for write
166  *      * either local or global sem_lock() for read.
167  *
168  * Memory ordering:
169  * Most ordering is enforced by using spin_lock() and spin_unlock().
170  * The special case is use_global_lock:
171  * Setting it from non-zero to 0 is a RELEASE, this is ensured by
172  * using smp_store_release().
173  * Testing if it is non-zero is an ACQUIRE, this is ensured by using
174  * smp_load_acquire().
175  * Setting it from 0 to non-zero must be ordered with regards to
176  * this smp_load_acquire(), this is guaranteed because the smp_load_acquire()
177  * is inside a spin_lock() and after a write from 0 to non-zero a
178  * spin_lock()+spin_unlock() is done.
179  */
180
181 #define sc_semmsl       sem_ctls[0]
182 #define sc_semmns       sem_ctls[1]
183 #define sc_semopm       sem_ctls[2]
184 #define sc_semmni       sem_ctls[3]
185
186 int sem_init_ns(struct ipc_namespace *ns)
187 {
188         ns->sc_semmsl = SEMMSL;
189         ns->sc_semmns = SEMMNS;
190         ns->sc_semopm = SEMOPM;
191         ns->sc_semmni = SEMMNI;
192         ns->used_sems = 0;
193         return ipc_init_ids(&ns->ids[IPC_SEM_IDS]);
194 }
195
196 #ifdef CONFIG_IPC_NS
197 void sem_exit_ns(struct ipc_namespace *ns)
198 {
199         free_ipcs(ns, &sem_ids(ns), freeary);
200         idr_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].ipcs_idr);
201         rhashtable_destroy(&ns->ids[IPC_SEM_IDS].key_ht);
202 }
203 #endif
204
205 int __init sem_init(void)
206 {
207         const int err = sem_init_ns(&init_ipc_ns);
208
209         ipc_init_proc_interface("sysvipc/sem",
210                                 "       key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime\n",
211                                 IPC_SEM_IDS, sysvipc_sem_proc_show);
212         return err;
213 }
214
215 /**
216  * unmerge_queues - unmerge queues, if possible.
217  * @sma: semaphore array
218  *
219  * The function unmerges the wait queues if complex_count is 0.
220  * It must be called prior to dropping the global semaphore array lock.
221  */
222 static void unmerge_queues(struct sem_array *sma)
223 {
224         struct sem_queue *q, *tq;
225
226         /* complex operations still around? */
227         if (sma->complex_count)
228                 return;
229         /*
230          * We will switch back to simple mode.
231          * Move all pending operation back into the per-semaphore
232          * queues.
233          */
234         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
235                 struct sem *curr;
236                 curr = &sma->sems[q->sops[0].sem_num];
237
238                 list_add_tail(&q->list, &curr->pending_alter);
239         }
240         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
241 }
242
243 /**
244  * merge_queues - merge single semop queues into global queue
245  * @sma: semaphore array
246  *
247  * This function merges all per-semaphore queues into the global queue.
248  * It is necessary to achieve FIFO ordering for the pending single-sop
249  * operations when a multi-semop operation must sleep.
250  * Only the alter operations must be moved, the const operations can stay.
251  */
252 static void merge_queues(struct sem_array *sma)
253 {
254         int i;
255         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
256                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
257
258                 list_splice_init(&sem->pending_alter, &sma->pending_alter);
259         }
260 }
261
262 static void sem_rcu_free(struct rcu_head *head)
263 {
264         struct kern_ipc_perm *p = container_of(head, struct kern_ipc_perm, rcu);
265         struct sem_array *sma = container_of(p, struct sem_array, sem_perm);
266
267         security_sem_free(sma);
268         kvfree(sma);
269 }
270
271 /*
272  * Enter the mode suitable for non-simple operations:
273  * Caller must own sem_perm.lock.
274  */
275 static void complexmode_enter(struct sem_array *sma)
276 {
277         int i;
278         struct sem *sem;
279
280         if (sma->use_global_lock > 0)  {
281                 /*
282                  * We are already in global lock mode.
283                  * Nothing to do, just reset the
284                  * counter until we return to simple mode.
285                  */
286                 sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
287                 return;
288         }
289         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
290
291         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
292                 sem = &sma->sems[i];
293                 spin_lock(&sem->lock);
294                 spin_unlock(&sem->lock);
295         }
296 }
297
298 /*
299  * Try to leave the mode that disallows simple operations:
300  * Caller must own sem_perm.lock.
301  */
302 static void complexmode_tryleave(struct sem_array *sma)
303 {
304         if (sma->complex_count)  {
305                 /* Complex ops are sleeping.
306                  * We must stay in complex mode
307                  */
308                 return;
309         }
310         if (sma->use_global_lock == 1) {
311                 /*
312                  * Immediately after setting use_global_lock to 0,
313                  * a simple op can start. Thus: all memory writes
314                  * performed by the current operation must be visible
315                  * before we set use_global_lock to 0.
316                  */
317                 smp_store_release(&sma->use_global_lock, 0);
318         } else {
319                 sma->use_global_lock--;
320         }
321 }
322
323 #define SEM_GLOBAL_LOCK (-1)
324 /*
325  * If the request contains only one semaphore operation, and there are
326  * no complex transactions pending, lock only the semaphore involved.
327  * Otherwise, lock the entire semaphore array, since we either have
328  * multiple semaphores in our own semops, or we need to look at
329  * semaphores from other pending complex operations.
330  */
331 static inline int sem_lock(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
332                               int nsops)
333 {
334         struct sem *sem;
335
336         if (nsops != 1) {
337                 /* Complex operation - acquire a full lock */
338                 ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
339
340                 /* Prevent parallel simple ops */
341                 complexmode_enter(sma);
342                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
343         }
344
345         /*
346          * Only one semaphore affected - try to optimize locking.
347          * Optimized locking is possible if no complex operation
348          * is either enqueued or processed right now.
349          *
350          * Both facts are tracked by use_global_mode.
351          */
352         sem = &sma->sems[sops->sem_num];
353
354         /*
355          * Initial check for use_global_lock. Just an optimization,
356          * no locking, no memory barrier.
357          */
358         if (!sma->use_global_lock) {
359                 /*
360                  * It appears that no complex operation is around.
361                  * Acquire the per-semaphore lock.
362                  */
363                 spin_lock(&sem->lock);
364
365                 /* pairs with smp_store_release() */
366                 if (!smp_load_acquire(&sma->use_global_lock)) {
367                         /* fast path successful! */
368                         return sops->sem_num;
369                 }
370                 spin_unlock(&sem->lock);
371         }
372
373         /* slow path: acquire the full lock */
374         ipc_lock_object(&sma->sem_perm);
375
376         if (sma->use_global_lock == 0) {
377                 /*
378                  * The use_global_lock mode ended while we waited for
379                  * sma->sem_perm.lock. Thus we must switch to locking
380                  * with sem->lock.
381                  * Unlike in the fast path, there is no need to recheck
382                  * sma->use_global_lock after we have acquired sem->lock:
383                  * We own sma->sem_perm.lock, thus use_global_lock cannot
384                  * change.
385                  */
386                 spin_lock(&sem->lock);
387
388                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
389                 return sops->sem_num;
390         } else {
391                 /*
392                  * Not a false alarm, thus continue to use the global lock
393                  * mode. No need for complexmode_enter(), this was done by
394                  * the caller that has set use_global_mode to non-zero.
395                  */
396                 return SEM_GLOBAL_LOCK;
397         }
398 }
399
400 static inline void sem_unlock(struct sem_array *sma, int locknum)
401 {
402         if (locknum == SEM_GLOBAL_LOCK) {
403                 unmerge_queues(sma);
404                 complexmode_tryleave(sma);
405                 ipc_unlock_object(&sma->sem_perm);
406         } else {
407                 struct sem *sem = &sma->sems[locknum];
408                 spin_unlock(&sem->lock);
409         }
410 }
411
412 /*
413  * sem_lock_(check_) routines are called in the paths where the rwsem
414  * is not held.
415  *
416  * The caller holds the RCU read lock.
417  */
418 static inline struct sem_array *sem_obtain_object(struct ipc_namespace *ns, int id)
419 {
420         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_idr(&sem_ids(ns), id);
421
422         if (IS_ERR(ipcp))
423                 return ERR_CAST(ipcp);
424
425         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
426 }
427
428 static inline struct sem_array *sem_obtain_object_check(struct ipc_namespace *ns,
429                                                         int id)
430 {
431         struct kern_ipc_perm *ipcp = ipc_obtain_object_check(&sem_ids(ns), id);
432
433         if (IS_ERR(ipcp))
434                 return ERR_CAST(ipcp);
435
436         return container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
437 }
438
439 static inline void sem_lock_and_putref(struct sem_array *sma)
440 {
441         sem_lock(sma, NULL, -1);
442         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
443 }
444
445 static inline void sem_rmid(struct ipc_namespace *ns, struct sem_array *s)
446 {
447         ipc_rmid(&sem_ids(ns), &s->sem_perm);
448 }
449
450 static struct sem_array *sem_alloc(size_t nsems)
451 {
452         struct sem_array *sma;
453         size_t size;
454
455         if (nsems > (INT_MAX - sizeof(*sma)) / sizeof(sma->sems[0]))
456                 return NULL;
457
458         size = sizeof(*sma) + nsems * sizeof(sma->sems[0]);
459         sma = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
460         if (unlikely(!sma))
461                 return NULL;
462
463         memset(sma, 0, size);
464
465         return sma;
466 }
467
468 /**
469  * newary - Create a new semaphore set
470  * @ns: namespace
471  * @params: ptr to the structure that contains key, semflg and nsems
472  *
473  * Called with sem_ids.rwsem held (as a writer)
474  */
475 static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
476 {
477         int retval;
478         struct sem_array *sma;
479         key_t key = params->key;
480         int nsems = params->u.nsems;
481         int semflg = params->flg;
482         int i;
483
484         if (!nsems)
485                 return -EINVAL;
486         if (ns->used_sems + nsems > ns->sc_semmns)
487                 return -ENOSPC;
488
489         sma = sem_alloc(nsems);
490         if (!sma)
491                 return -ENOMEM;
492
493         sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
494         sma->sem_perm.key = key;
495
496         sma->sem_perm.security = NULL;
497         retval = security_sem_alloc(sma);
498         if (retval) {
499                 kvfree(sma);
500                 return retval;
501         }
502
503         for (i = 0; i < nsems; i++) {
504                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_alter);
505                 INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_const);
506                 spin_lock_init(&sma->sems[i].lock);
507         }
508
509         sma->complex_count = 0;
510         sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
511         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
512         INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_const);
513         INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
514         sma->sem_nsems = nsems;
515         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
516
517         retval = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
518         if (retval < 0) {
519                 call_rcu(&sma->sem_perm.rcu, sem_rcu_free);
520                 return retval;
521         }
522         ns->used_sems += nsems;
523
524         sem_unlock(sma, -1);
525         rcu_read_unlock();
526
527         return sma->sem_perm.id;
528 }
529
530
531 /*
532  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
533  */
534 static inline int sem_security(struct kern_ipc_perm *ipcp, int semflg)
535 {
536         struct sem_array *sma;
537
538         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
539         return security_sem_associate(sma, semflg);
540 }
541
542 /*
543  * Called with sem_ids.rwsem and ipcp locked.
544  */
545 static inline int sem_more_checks(struct kern_ipc_perm *ipcp,
546                                 struct ipc_params *params)
547 {
548         struct sem_array *sma;
549
550         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
551         if (params->u.nsems > sma->sem_nsems)
552                 return -EINVAL;
553
554         return 0;
555 }
556
557 SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
558 {
559         struct ipc_namespace *ns;
560         static const struct ipc_ops sem_ops = {
561                 .getnew = newary,
562                 .associate = sem_security,
563                 .more_checks = sem_more_checks,
564         };
565         struct ipc_params sem_params;
566
567         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
568
569         if (nsems < 0 || nsems > ns->sc_semmsl)
570                 return -EINVAL;
571
572         sem_params.key = key;
573         sem_params.flg = semflg;
574         sem_params.u.nsems = nsems;
575
576         return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
577 }
578
579 /**
580  * perform_atomic_semop[_slow] - Attempt to perform semaphore
581  *                               operations on a given array.
582  * @sma: semaphore array
583  * @q: struct sem_queue that describes the operation
584  *
585  * Caller blocking are as follows, based the value
586  * indicated by the semaphore operation (sem_op):
587  *
588  *  (1) >0 never blocks.
589  *  (2)  0 (wait-for-zero operation): semval is non-zero.
590  *  (3) <0 attempting to decrement semval to a value smaller than zero.
591  *
592  * Returns 0 if the operation was possible.
593  * Returns 1 if the operation is impossible, the caller must sleep.
594  * Returns <0 for error codes.
595  */
596 static int perform_atomic_semop_slow(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
597 {
598         int result, sem_op, nsops, pid;
599         struct sembuf *sop;
600         struct sem *curr;
601         struct sembuf *sops;
602         struct sem_undo *un;
603
604         sops = q->sops;
605         nsops = q->nsops;
606         un = q->undo;
607
608         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
609                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
610                 sem_op = sop->sem_op;
611                 result = curr->semval;
612
613                 if (!sem_op && result)
614                         goto would_block;
615
616                 result += sem_op;
617                 if (result < 0)
618                         goto would_block;
619                 if (result > SEMVMX)
620                         goto out_of_range;
621
622                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
623                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
624                         /* Exceeding the undo range is an error. */
625                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
626                                 goto out_of_range;
627                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
628                 }
629
630                 curr->semval = result;
631         }
632
633         sop--;
634         pid = q->pid;
635         while (sop >= sops) {
636                 sma->sems[sop->sem_num].sempid = pid;
637                 sop--;
638         }
639
640         return 0;
641
642 out_of_range:
643         result = -ERANGE;
644         goto undo;
645
646 would_block:
647         q->blocking = sop;
648
649         if (sop->sem_flg & IPC_NOWAIT)
650                 result = -EAGAIN;
651         else
652                 result = 1;
653
654 undo:
655         sop--;
656         while (sop >= sops) {
657                 sem_op = sop->sem_op;
658                 sma->sems[sop->sem_num].semval -= sem_op;
659                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
660                         un->semadj[sop->sem_num] += sem_op;
661                 sop--;
662         }
663
664         return result;
665 }
666
667 static int perform_atomic_semop(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
668 {
669         int result, sem_op, nsops;
670         struct sembuf *sop;
671         struct sem *curr;
672         struct sembuf *sops;
673         struct sem_undo *un;
674
675         sops = q->sops;
676         nsops = q->nsops;
677         un = q->undo;
678
679         if (unlikely(q->dupsop))
680                 return perform_atomic_semop_slow(sma, q);
681
682         /*
683          * We scan the semaphore set twice, first to ensure that the entire
684          * operation can succeed, therefore avoiding any pointless writes
685          * to shared memory and having to undo such changes in order to block
686          * until the operations can go through.
687          */
688         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
689                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
690                 sem_op = sop->sem_op;
691                 result = curr->semval;
692
693                 if (!sem_op && result)
694                         goto would_block; /* wait-for-zero */
695
696                 result += sem_op;
697                 if (result < 0)
698                         goto would_block;
699
700                 if (result > SEMVMX)
701                         return -ERANGE;
702
703                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
704                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
705
706                         /* Exceeding the undo range is an error. */
707                         if (undo < (-SEMAEM - 1) || undo > SEMAEM)
708                                 return -ERANGE;
709                 }
710         }
711
712         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
713                 curr = &sma->sems[sop->sem_num];
714                 sem_op = sop->sem_op;
715                 result = curr->semval;
716
717                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO) {
718                         int undo = un->semadj[sop->sem_num] - sem_op;
719
720                         un->semadj[sop->sem_num] = undo;
721                 }
722                 curr->semval += sem_op;
723                 curr->sempid = q->pid;
724         }
725
726         return 0;
727
728 would_block:
729         q->blocking = sop;
730         return sop->sem_flg & IPC_NOWAIT ? -EAGAIN : 1;
731 }
732
733 static inline void wake_up_sem_queue_prepare(struct sem_queue *q, int error,
734                                              struct wake_q_head *wake_q)
735 {
736         wake_q_add(wake_q, q->sleeper);
737         /*
738          * Rely on the above implicit barrier, such that we can
739          * ensure that we hold reference to the task before setting
740          * q->status. Otherwise we could race with do_exit if the
741          * task is awoken by an external event before calling
742          * wake_up_process().
743          */
744         WRITE_ONCE(q->status, error);
745 }
746
747 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
748 {
749         list_del(&q->list);
750         if (q->nsops > 1)
751                 sma->complex_count--;
752 }
753
754 /** check_restart(sma, q)
755  * @sma: semaphore array
756  * @q: the operation that just completed
757  *
758  * update_queue is O(N^2) when it restarts scanning the whole queue of
759  * waiting operations. Therefore this function checks if the restart is
760  * really necessary. It is called after a previously waiting operation
761  * modified the array.
762  * Note that wait-for-zero operations are handled without restart.
763  */
764 static inline int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
765 {
766         /* pending complex alter operations are too difficult to analyse */
767         if (!list_empty(&sma->pending_alter))
768                 return 1;
769
770         /* we were a sleeping complex operation. Too difficult */
771         if (q->nsops > 1)
772                 return 1;
773
774         /* It is impossible that someone waits for the new value:
775          * - complex operations always restart.
776          * - wait-for-zero are handled seperately.
777          * - q is a previously sleeping simple operation that
778          *   altered the array. It must be a decrement, because
779          *   simple increments never sleep.
780          * - If there are older (higher priority) decrements
781          *   in the queue, then they have observed the original
782          *   semval value and couldn't proceed. The operation
783          *   decremented to value - thus they won't proceed either.
784          */
785         return 0;
786 }
787
788 /**
789  * wake_const_ops - wake up non-alter tasks
790  * @sma: semaphore array.
791  * @semnum: semaphore that was modified.
792  * @wake_q: lockless wake-queue head.
793  *
794  * wake_const_ops must be called after a semaphore in a semaphore array
795  * was set to 0. If complex const operations are pending, wake_const_ops must
796  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
797  * semaphore.
798  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
799  * is stored in q->pid.
800  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
801  */
802 static int wake_const_ops(struct sem_array *sma, int semnum,
803                           struct wake_q_head *wake_q)
804 {
805         struct sem_queue *q, *tmp;
806         struct list_head *pending_list;
807         int semop_completed = 0;
808
809         if (semnum == -1)
810                 pending_list = &sma->pending_const;
811         else
812                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_const;
813
814         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
815                 int error = perform_atomic_semop(sma, q);
816
817                 if (error > 0)
818                         continue;
819                 /* operation completed, remove from queue & wakeup */
820                 unlink_queue(sma, q);
821
822                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
823                 if (error == 0)
824                         semop_completed = 1;
825         }
826
827         return semop_completed;
828 }
829
830 /**
831  * do_smart_wakeup_zero - wakeup all wait for zero tasks
832  * @sma: semaphore array
833  * @sops: operations that were performed
834  * @nsops: number of operations
835  * @wake_q: lockless wake-queue head
836  *
837  * Checks all required queue for wait-for-zero operations, based
838  * on the actual changes that were performed on the semaphore array.
839  * The function returns 1 if at least one operation was completed successfully.
840  */
841 static int do_smart_wakeup_zero(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops,
842                                 int nsops, struct wake_q_head *wake_q)
843 {
844         int i;
845         int semop_completed = 0;
846         int got_zero = 0;
847
848         /* first: the per-semaphore queues, if known */
849         if (sops) {
850                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
851                         int num = sops[i].sem_num;
852
853                         if (sma->sems[num].semval == 0) {
854                                 got_zero = 1;
855                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, num, wake_q);
856                         }
857                 }
858         } else {
859                 /*
860                  * No sops means modified semaphores not known.
861                  * Assume all were changed.
862                  */
863                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
864                         if (sma->sems[i].semval == 0) {
865                                 got_zero = 1;
866                                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, i, wake_q);
867                         }
868                 }
869         }
870         /*
871          * If one of the modified semaphores got 0,
872          * then check the global queue, too.
873          */
874         if (got_zero)
875                 semop_completed |= wake_const_ops(sma, -1, wake_q);
876
877         return semop_completed;
878 }
879
880
881 /**
882  * update_queue - look for tasks that can be completed.
883  * @sma: semaphore array.
884  * @semnum: semaphore that was modified.
885  * @wake_q: lockless wake-queue head.
886  *
887  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
888  * was modified. If multiple semaphores were modified, update_queue must
889  * be called with semnum = -1, as well as with the number of each modified
890  * semaphore.
891  * The tasks that must be woken up are added to @wake_q. The return code
892  * is stored in q->pid.
893  * The function internally checks if const operations can now succeed.
894  *
895  * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
896  */
897 static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct wake_q_head *wake_q)
898 {
899         struct sem_queue *q, *tmp;
900         struct list_head *pending_list;
901         int semop_completed = 0;
902
903         if (semnum == -1)
904                 pending_list = &sma->pending_alter;
905         else
906                 pending_list = &sma->sems[semnum].pending_alter;
907
908 again:
909         list_for_each_entry_safe(q, tmp, pending_list, list) {
910                 int error, restart;
911
912                 /* If we are scanning the single sop, per-semaphore list of
913                  * one semaphore and that semaphore is 0, then it is not
914                  * necessary to scan further: simple increments
915                  * that affect only one entry succeed immediately and cannot
916                  * be in the  per semaphore pending queue, and decrements
917                  * cannot be successful if the value is already 0.
918                  */
919                 if (semnum != -1 && sma->sems[semnum].semval == 0)
920                         break;
921
922                 error = perform_atomic_semop(sma, q);
923
924                 /* Does q->sleeper still need to sleep? */
925                 if (error > 0)
926                         continue;
927
928                 unlink_queue(sma, q);
929
930                 if (error) {
931                         restart = 0;
932                 } else {
933                         semop_completed = 1;
934                         do_smart_wakeup_zero(sma, q->sops, q->nsops, wake_q);
935                         restart = check_restart(sma, q);
936                 }
937
938                 wake_up_sem_queue_prepare(q, error, wake_q);
939                 if (restart)
940                         goto again;
941         }
942         return semop_completed;
943 }
944
945 /**
946  * set_semotime - set sem_otime
947  * @sma: semaphore array
948  * @sops: operations that modified the array, may be NULL
949  *
950  * sem_otime is replicated to avoid cache line trashing.
951  * This function sets one instance to the current time.
952  */
953 static void set_semotime(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops)
954 {
955         if (sops == NULL) {
956                 sma->sems[0].sem_otime = get_seconds();
957         } else {
958                 sma->sems[sops[0].sem_num].sem_otime =
959                                                         get_seconds();
960         }
961 }
962
963 /**
964  * do_smart_update - optimized update_queue
965  * @sma: semaphore array
966  * @sops: operations that were performed
967  * @nsops: number of operations
968  * @otime: force setting otime
969  * @wake_q: lockless wake-queue head
970  *
971  * do_smart_update() does the required calls to update_queue and wakeup_zero,
972  * based on the actual changes that were performed on the semaphore array.
973  * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
974  * responsible for calling wake_up_q().
975  * It is safe to perform this call after dropping all locks.
976  */
977 static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
978                             int otime, struct wake_q_head *wake_q)
979 {
980         int i;
981
982         otime |= do_smart_wakeup_zero(sma, sops, nsops, wake_q);
983
984         if (!list_empty(&sma->pending_alter)) {
985                 /* semaphore array uses the global queue - just process it. */
986                 otime |= update_queue(sma, -1, wake_q);
987         } else {
988                 if (!sops) {
989                         /*
990                          * No sops, thus the modified semaphores are not
991                          * known. Check all.
992                          */
993                         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
994                                 otime |= update_queue(sma, i, wake_q);
995                 } else {
996                         /*
997                          * Check the semaphores that were increased:
998                          * - No complex ops, thus all sleeping ops are
999                          *   decrease.
1000                          * - if we decreased the value, then any sleeping
1001                          *   semaphore ops wont be able to run: If the
1002                          *   previous value was too small, then the new
1003                          *   value will be too small, too.
1004                          */
1005                         for (i = 0; i < nsops; i++) {
1006                                 if (sops[i].sem_op > 0) {
1007                                         otime |= update_queue(sma,
1008                                                               sops[i].sem_num, wake_q);
1009                                 }
1010                         }
1011                 }
1012         }
1013         if (otime)
1014                 set_semotime(sma, sops);
1015 }
1016
1017 /*
1018  * check_qop: Test if a queued operation sleeps on the semaphore semnum
1019  */
1020 static int check_qop(struct sem_array *sma, int semnum, struct sem_queue *q,
1021                         bool count_zero)
1022 {
1023         struct sembuf *sop = q->blocking;
1024
1025         /*
1026          * Linux always (since 0.99.10) reported a task as sleeping on all
1027          * semaphores. This violates SUS, therefore it was changed to the
1028          * standard compliant behavior.
1029          * Give the administrators a chance to notice that an application
1030          * might misbehave because it relies on the Linux behavior.
1031          */
1032         pr_info_once("semctl(GETNCNT/GETZCNT) is since 3.16 Single Unix Specification compliant.\n"
1033                         "The task %s (%d) triggered the difference, watch for misbehavior.\n",
1034                         current->comm, task_pid_nr(current));
1035
1036         if (sop->sem_num != semnum)
1037                 return 0;
1038
1039         if (count_zero && sop->sem_op == 0)
1040                 return 1;
1041         if (!count_zero && sop->sem_op < 0)
1042                 return 1;
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /* The following counts are associated to each semaphore:
1048  *   semncnt        number of tasks waiting on semval being nonzero
1049  *   semzcnt        number of tasks waiting on semval being zero
1050  *
1051  * Per definition, a task waits only on the semaphore of the first semop
1052  * that cannot proceed, even if additional operation would block, too.
1053  */
1054 static int count_semcnt(struct sem_array *sma, ushort semnum,
1055                         bool count_zero)
1056 {
1057         struct list_head *l;
1058         struct sem_queue *q;
1059         int semcnt;
1060
1061         semcnt = 0;
1062         /* First: check the simple operations. They are easy to evaluate */
1063         if (count_zero)
1064                 l = &sma->sems[semnum].pending_const;
1065         else
1066                 l = &sma->sems[semnum].pending_alter;
1067
1068         list_for_each_entry(q, l, list) {
1069                 /* all task on a per-semaphore list sleep on exactly
1070                  * that semaphore
1071                  */
1072                 semcnt++;
1073         }
1074
1075         /* Then: check the complex operations. */
1076         list_for_each_entry(q, &sma->pending_alter, list) {
1077                 semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1078         }
1079         if (count_zero) {
1080                 list_for_each_entry(q, &sma->pending_const, list) {
1081                         semcnt += check_qop(sma, semnum, q, count_zero);
1082                 }
1083         }
1084         return semcnt;
1085 }
1086
1087 /* Free a semaphore set. freeary() is called with sem_ids.rwsem locked
1088  * as a writer and the spinlock for this semaphore set hold. sem_ids.rwsem
1089  * remains locked on exit.
1090  */
1091 static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
1092 {
1093         struct sem_undo *un, *tu;
1094         struct sem_queue *q, *tq;
1095         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1096         int i;
1097         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1098
1099         /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
1100         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1101         list_for_each_entry_safe(un, tu, &sma->list_id, list_id) {
1102                 list_del(&un->list_id);
1103                 spin_lock(&un->ulp->lock);
1104                 un->semid = -1;
1105                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1106                 spin_unlock(&un->ulp->lock);
1107                 kfree_rcu(un, rcu);
1108         }
1109
1110         /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
1111         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_const, list) {
1112                 unlink_queue(sma, q);
1113                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1114         }
1115
1116         list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->pending_alter, list) {
1117                 unlink_queue(sma, q);
1118                 wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1119         }
1120         for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
1121                 struct sem *sem = &sma->sems[i];
1122                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_const, list) {
1123                         unlink_queue(sma, q);
1124                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1125                 }
1126                 list_for_each_entry_safe(q, tq, &sem->pending_alter, list) {
1127                         unlink_queue(sma, q);
1128                         wake_up_sem_queue_prepare(q, -EIDRM, &wake_q);
1129                 }
1130         }
1131
1132         /* Remove the semaphore set from the IDR */
1133         sem_rmid(ns, sma);
1134         sem_unlock(sma, -1);
1135         rcu_read_unlock();
1136
1137         wake_up_q(&wake_q);
1138         ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
1139         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1140 }
1141
1142 static unsigned long copy_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in, int version)
1143 {
1144         switch (version) {
1145         case IPC_64:
1146                 return copy_to_user(buf, in, sizeof(*in));
1147         case IPC_OLD:
1148             {
1149                 struct semid_ds out;
1150
1151                 memset(&out, 0, sizeof(out));
1152
1153                 ipc64_perm_to_ipc_perm(&in->sem_perm, &out.sem_perm);
1154
1155                 out.sem_otime   = in->sem_otime;
1156                 out.sem_ctime   = in->sem_ctime;
1157                 out.sem_nsems   = in->sem_nsems;
1158
1159                 return copy_to_user(buf, &out, sizeof(out));
1160             }
1161         default:
1162                 return -EINVAL;
1163         }
1164 }
1165
1166 static time64_t get_semotime(struct sem_array *sma)
1167 {
1168         int i;
1169         time64_t res;
1170
1171         res = sma->sems[0].sem_otime;
1172         for (i = 1; i < sma->sem_nsems; i++) {
1173                 time64_t to = sma->sems[i].sem_otime;
1174
1175                 if (to > res)
1176                         res = to;
1177         }
1178         return res;
1179 }
1180
1181 static int semctl_stat(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1182                          int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1183 {
1184         struct sem_array *sma;
1185         int id = 0;
1186         int err;
1187
1188         memset(semid64, 0, sizeof(*semid64));
1189
1190         rcu_read_lock();
1191         if (cmd == SEM_STAT) {
1192                 sma = sem_obtain_object(ns, semid);
1193                 if (IS_ERR(sma)) {
1194                         err = PTR_ERR(sma);
1195                         goto out_unlock;
1196                 }
1197                 id = sma->sem_perm.id;
1198         } else {
1199                 sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1200                 if (IS_ERR(sma)) {
1201                         err = PTR_ERR(sma);
1202                         goto out_unlock;
1203                 }
1204         }
1205
1206         err = -EACCES;
1207         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IRUGO))
1208                 goto out_unlock;
1209
1210         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1211         if (err)
1212                 goto out_unlock;
1213
1214         kernel_to_ipc64_perm(&sma->sem_perm, &semid64->sem_perm);
1215         semid64->sem_otime = get_semotime(sma);
1216         semid64->sem_ctime = sma->sem_ctime;
1217         semid64->sem_nsems = sma->sem_nsems;
1218         rcu_read_unlock();
1219         return id;
1220
1221 out_unlock:
1222         rcu_read_unlock();
1223         return err;
1224 }
1225
1226 static int semctl_info(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1227                          int cmd, void __user *p)
1228 {
1229         struct seminfo seminfo;
1230         int max_id;
1231         int err;
1232
1233         err = security_sem_semctl(NULL, cmd);
1234         if (err)
1235                 return err;
1236
1237         memset(&seminfo, 0, sizeof(seminfo));
1238         seminfo.semmni = ns->sc_semmni;
1239         seminfo.semmns = ns->sc_semmns;
1240         seminfo.semmsl = ns->sc_semmsl;
1241         seminfo.semopm = ns->sc_semopm;
1242         seminfo.semvmx = SEMVMX;
1243         seminfo.semmnu = SEMMNU;
1244         seminfo.semmap = SEMMAP;
1245         seminfo.semume = SEMUME;
1246         down_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1247         if (cmd == SEM_INFO) {
1248                 seminfo.semusz = sem_ids(ns).in_use;
1249                 seminfo.semaem = ns->used_sems;
1250         } else {
1251                 seminfo.semusz = SEMUSZ;
1252                 seminfo.semaem = SEMAEM;
1253         }
1254         max_id = ipc_get_maxid(&sem_ids(ns));
1255         up_read(&sem_ids(ns).rwsem);
1256         if (copy_to_user(p, &seminfo, sizeof(struct seminfo)))
1257                 return -EFAULT;
1258         return (max_id < 0) ? 0 : max_id;
1259 }
1260
1261 static int semctl_setval(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1262                 int val)
1263 {
1264         struct sem_undo *un;
1265         struct sem_array *sma;
1266         struct sem *curr;
1267         int err;
1268         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1269
1270         if (val > SEMVMX || val < 0)
1271                 return -ERANGE;
1272
1273         rcu_read_lock();
1274         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1275         if (IS_ERR(sma)) {
1276                 rcu_read_unlock();
1277                 return PTR_ERR(sma);
1278         }
1279
1280         if (semnum < 0 || semnum >= sma->sem_nsems) {
1281                 rcu_read_unlock();
1282                 return -EINVAL;
1283         }
1284
1285
1286         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, S_IWUGO)) {
1287                 rcu_read_unlock();
1288                 return -EACCES;
1289         }
1290
1291         err = security_sem_semctl(sma, SETVAL);
1292         if (err) {
1293                 rcu_read_unlock();
1294                 return -EACCES;
1295         }
1296
1297         sem_lock(sma, NULL, -1);
1298
1299         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1300                 sem_unlock(sma, -1);
1301                 rcu_read_unlock();
1302                 return -EIDRM;
1303         }
1304
1305         curr = &sma->sems[semnum];
1306
1307         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1308         list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id)
1309                 un->semadj[semnum] = 0;
1310
1311         curr->semval = val;
1312         curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
1313         sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1314         /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1315         do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1316         sem_unlock(sma, -1);
1317         rcu_read_unlock();
1318         wake_up_q(&wake_q);
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
1323                 int cmd, void __user *p)
1324 {
1325         struct sem_array *sma;
1326         struct sem *curr;
1327         int err, nsems;
1328         ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
1329         ushort *sem_io = fast_sem_io;
1330         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1331
1332         rcu_read_lock();
1333         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1334         if (IS_ERR(sma)) {
1335                 rcu_read_unlock();
1336                 return PTR_ERR(sma);
1337         }
1338
1339         nsems = sma->sem_nsems;
1340
1341         err = -EACCES;
1342         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, cmd == SETALL ? S_IWUGO : S_IRUGO))
1343                 goto out_rcu_wakeup;
1344
1345         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1346         if (err)
1347                 goto out_rcu_wakeup;
1348
1349         err = -EACCES;
1350         switch (cmd) {
1351         case GETALL:
1352         {
1353                 ushort __user *array = p;
1354                 int i;
1355
1356                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1357                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1358                         err = -EIDRM;
1359                         goto out_unlock;
1360                 }
1361                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1362                         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1363                                 err = -EIDRM;
1364                                 goto out_unlock;
1365                         }
1366                         sem_unlock(sma, -1);
1367                         rcu_read_unlock();
1368                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1369                                                 GFP_KERNEL);
1370                         if (sem_io == NULL) {
1371                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1372                                 return -ENOMEM;
1373                         }
1374
1375                         rcu_read_lock();
1376                         sem_lock_and_putref(sma);
1377                         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1378                                 err = -EIDRM;
1379                                 goto out_unlock;
1380                         }
1381                 }
1382                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++)
1383                         sem_io[i] = sma->sems[i].semval;
1384                 sem_unlock(sma, -1);
1385                 rcu_read_unlock();
1386                 err = 0;
1387                 if (copy_to_user(array, sem_io, nsems*sizeof(ushort)))
1388                         err = -EFAULT;
1389                 goto out_free;
1390         }
1391         case SETALL:
1392         {
1393                 int i;
1394                 struct sem_undo *un;
1395
1396                 if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1397                         err = -EIDRM;
1398                         goto out_rcu_wakeup;
1399                 }
1400                 rcu_read_unlock();
1401
1402                 if (nsems > SEMMSL_FAST) {
1403                         sem_io = kvmalloc_array(nsems, sizeof(ushort),
1404                                                 GFP_KERNEL);
1405                         if (sem_io == NULL) {
1406                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1407                                 return -ENOMEM;
1408                         }
1409                 }
1410
1411                 if (copy_from_user(sem_io, p, nsems*sizeof(ushort))) {
1412                         ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1413                         err = -EFAULT;
1414                         goto out_free;
1415                 }
1416
1417                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1418                         if (sem_io[i] > SEMVMX) {
1419                                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1420                                 err = -ERANGE;
1421                                 goto out_free;
1422                         }
1423                 }
1424                 rcu_read_lock();
1425                 sem_lock_and_putref(sma);
1426                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1427                         err = -EIDRM;
1428                         goto out_unlock;
1429                 }
1430
1431                 for (i = 0; i < nsems; i++) {
1432                         sma->sems[i].semval = sem_io[i];
1433                         sma->sems[i].sempid = task_tgid_vnr(current);
1434                 }
1435
1436                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1437                 list_for_each_entry(un, &sma->list_id, list_id) {
1438                         for (i = 0; i < nsems; i++)
1439                                 un->semadj[i] = 0;
1440                 }
1441                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1442                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
1443                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &wake_q);
1444                 err = 0;
1445                 goto out_unlock;
1446         }
1447         /* GETVAL, GETPID, GETNCTN, GETZCNT: fall-through */
1448         }
1449         err = -EINVAL;
1450         if (semnum < 0 || semnum >= nsems)
1451                 goto out_rcu_wakeup;
1452
1453         sem_lock(sma, NULL, -1);
1454         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1455                 err = -EIDRM;
1456                 goto out_unlock;
1457         }
1458         curr = &sma->sems[semnum];
1459
1460         switch (cmd) {
1461         case GETVAL:
1462                 err = curr->semval;
1463                 goto out_unlock;
1464         case GETPID:
1465                 err = curr->sempid;
1466                 goto out_unlock;
1467         case GETNCNT:
1468                 err = count_semcnt(sma, semnum, 0);
1469                 goto out_unlock;
1470         case GETZCNT:
1471                 err = count_semcnt(sma, semnum, 1);
1472                 goto out_unlock;
1473         }
1474
1475 out_unlock:
1476         sem_unlock(sma, -1);
1477 out_rcu_wakeup:
1478         rcu_read_unlock();
1479         wake_up_q(&wake_q);
1480 out_free:
1481         if (sem_io != fast_sem_io)
1482                 kvfree(sem_io);
1483         return err;
1484 }
1485
1486 static inline unsigned long
1487 copy_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf, int version)
1488 {
1489         switch (version) {
1490         case IPC_64:
1491                 if (copy_from_user(out, buf, sizeof(*out)))
1492                         return -EFAULT;
1493                 return 0;
1494         case IPC_OLD:
1495             {
1496                 struct semid_ds tbuf_old;
1497
1498                 if (copy_from_user(&tbuf_old, buf, sizeof(tbuf_old)))
1499                         return -EFAULT;
1500
1501                 out->sem_perm.uid       = tbuf_old.sem_perm.uid;
1502                 out->sem_perm.gid       = tbuf_old.sem_perm.gid;
1503                 out->sem_perm.mode      = tbuf_old.sem_perm.mode;
1504
1505                 return 0;
1506             }
1507         default:
1508                 return -EINVAL;
1509         }
1510 }
1511
1512 /*
1513  * This function handles some semctl commands which require the rwsem
1514  * to be held in write mode.
1515  * NOTE: no locks must be held, the rwsem is taken inside this function.
1516  */
1517 static int semctl_down(struct ipc_namespace *ns, int semid,
1518                        int cmd, struct semid64_ds *semid64)
1519 {
1520         struct sem_array *sma;
1521         int err;
1522         struct kern_ipc_perm *ipcp;
1523
1524         down_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1525         rcu_read_lock();
1526
1527         ipcp = ipcctl_pre_down_nolock(ns, &sem_ids(ns), semid, cmd,
1528                                       &semid64->sem_perm, 0);
1529         if (IS_ERR(ipcp)) {
1530                 err = PTR_ERR(ipcp);
1531                 goto out_unlock1;
1532         }
1533
1534         sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
1535
1536         err = security_sem_semctl(sma, cmd);
1537         if (err)
1538                 goto out_unlock1;
1539
1540         switch (cmd) {
1541         case IPC_RMID:
1542                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1543                 /* freeary unlocks the ipc object and rcu */
1544                 freeary(ns, ipcp);
1545                 goto out_up;
1546         case IPC_SET:
1547                 sem_lock(sma, NULL, -1);
1548                 err = ipc_update_perm(&semid64->sem_perm, ipcp);
1549                 if (err)
1550                         goto out_unlock0;
1551                 sma->sem_ctime = ktime_get_real_seconds();
1552                 break;
1553         default:
1554                 err = -EINVAL;
1555                 goto out_unlock1;
1556         }
1557
1558 out_unlock0:
1559         sem_unlock(sma, -1);
1560 out_unlock1:
1561         rcu_read_unlock();
1562 out_up:
1563         up_write(&sem_ids(ns).rwsem);
1564         return err;
1565 }
1566
1567 SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, unsigned long, arg)
1568 {
1569         int version;
1570         struct ipc_namespace *ns;
1571         void __user *p = (void __user *)arg;
1572         struct semid64_ds semid64;
1573         int err;
1574
1575         if (semid < 0)
1576                 return -EINVAL;
1577
1578         version = ipc_parse_version(&cmd);
1579         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1580
1581         switch (cmd) {
1582         case IPC_INFO:
1583         case SEM_INFO:
1584                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1585         case IPC_STAT:
1586         case SEM_STAT:
1587                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1588                 if (err < 0)
1589                         return err;
1590                 if (copy_semid_to_user(p, &semid64, version))
1591                         err = -EFAULT;
1592                 return err;
1593         case GETALL:
1594         case GETVAL:
1595         case GETPID:
1596         case GETNCNT:
1597         case GETZCNT:
1598         case SETALL:
1599                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1600         case SETVAL: {
1601                 int val;
1602 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(__BIG_ENDIAN)
1603                 /* big-endian 64bit */
1604                 val = arg >> 32;
1605 #else
1606                 /* 32bit or little-endian 64bit */
1607                 val = arg;
1608 #endif
1609                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, val);
1610         }
1611         case IPC_SET:
1612                 if (copy_semid_from_user(&semid64, p, version))
1613                         return -EFAULT;
1614         case IPC_RMID:
1615                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1616         default:
1617                 return -EINVAL;
1618         }
1619 }
1620
1621 #ifdef CONFIG_COMPAT
1622
1623 struct compat_semid_ds {
1624         struct compat_ipc_perm sem_perm;
1625         compat_time_t sem_otime;
1626         compat_time_t sem_ctime;
1627         compat_uptr_t sem_base;
1628         compat_uptr_t sem_pending;
1629         compat_uptr_t sem_pending_last;
1630         compat_uptr_t undo;
1631         unsigned short sem_nsems;
1632 };
1633
1634 static int copy_compat_semid_from_user(struct semid64_ds *out, void __user *buf,
1635                                         int version)
1636 {
1637         memset(out, 0, sizeof(*out));
1638         if (version == IPC_64) {
1639                 struct compat_semid64_ds *p = buf;
1640                 return get_compat_ipc64_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1641         } else {
1642                 struct compat_semid_ds *p = buf;
1643                 return get_compat_ipc_perm(&out->sem_perm, &p->sem_perm);
1644         }
1645 }
1646
1647 static int copy_compat_semid_to_user(void __user *buf, struct semid64_ds *in,
1648                                         int version)
1649 {
1650         if (version == IPC_64) {
1651                 struct compat_semid64_ds v;
1652                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1653                 to_compat_ipc64_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1654                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1655                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1656                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1657                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1658         } else {
1659                 struct compat_semid_ds v;
1660                 memset(&v, 0, sizeof(v));
1661                 to_compat_ipc_perm(&v.sem_perm, &in->sem_perm);
1662                 v.sem_otime = in->sem_otime;
1663                 v.sem_ctime = in->sem_ctime;
1664                 v.sem_nsems = in->sem_nsems;
1665                 return copy_to_user(buf, &v, sizeof(v));
1666         }
1667 }
1668
1669 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semctl, int, semid, int, semnum, int, cmd, int, arg)
1670 {
1671         void __user *p = compat_ptr(arg);
1672         struct ipc_namespace *ns;
1673         struct semid64_ds semid64;
1674         int version = compat_ipc_parse_version(&cmd);
1675         int err;
1676
1677         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1678
1679         if (semid < 0)
1680                 return -EINVAL;
1681
1682         switch (cmd & (~IPC_64)) {
1683         case IPC_INFO:
1684         case SEM_INFO:
1685                 return semctl_info(ns, semid, cmd, p);
1686         case IPC_STAT:
1687         case SEM_STAT:
1688                 err = semctl_stat(ns, semid, cmd, &semid64);
1689                 if (err < 0)
1690                         return err;
1691                 if (copy_compat_semid_to_user(p, &semid64, version))
1692                         err = -EFAULT;
1693                 return err;
1694         case GETVAL:
1695         case GETPID:
1696         case GETNCNT:
1697         case GETZCNT:
1698         case GETALL:
1699         case SETALL:
1700                 return semctl_main(ns, semid, semnum, cmd, p);
1701         case SETVAL:
1702                 return semctl_setval(ns, semid, semnum, arg);
1703         case IPC_SET:
1704                 if (copy_compat_semid_from_user(&semid64, p, version))
1705                         return -EFAULT;
1706                 /* fallthru */
1707         case IPC_RMID:
1708                 return semctl_down(ns, semid, cmd, &semid64);
1709         default:
1710                 return -EINVAL;
1711         }
1712 }
1713 #endif
1714
1715 /* If the task doesn't already have a undo_list, then allocate one
1716  * here.  We guarantee there is only one thread using this undo list,
1717  * and current is THE ONE
1718  *
1719  * If this allocation and assignment succeeds, but later
1720  * portions of this code fail, there is no need to free the sem_undo_list.
1721  * Just let it stay associated with the task, and it'll be freed later
1722  * at exit time.
1723  *
1724  * This can block, so callers must hold no locks.
1725  */
1726 static inline int get_undo_list(struct sem_undo_list **undo_listp)
1727 {
1728         struct sem_undo_list *undo_list;
1729
1730         undo_list = current->sysvsem.undo_list;
1731         if (!undo_list) {
1732                 undo_list = kzalloc(sizeof(*undo_list), GFP_KERNEL);
1733                 if (undo_list == NULL)
1734                         return -ENOMEM;
1735                 spin_lock_init(&undo_list->lock);
1736                 refcount_set(&undo_list->refcnt, 1);
1737                 INIT_LIST_HEAD(&undo_list->list_proc);
1738
1739                 current->sysvsem.undo_list = undo_list;
1740         }
1741         *undo_listp = undo_list;
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static struct sem_undo *__lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1746 {
1747         struct sem_undo *un;
1748
1749         list_for_each_entry_rcu(un, &ulp->list_proc, list_proc) {
1750                 if (un->semid == semid)
1751                         return un;
1752         }
1753         return NULL;
1754 }
1755
1756 static struct sem_undo *lookup_undo(struct sem_undo_list *ulp, int semid)
1757 {
1758         struct sem_undo *un;
1759
1760         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1761
1762         un = __lookup_undo(ulp, semid);
1763         if (un) {
1764                 list_del_rcu(&un->list_proc);
1765                 list_add_rcu(&un->list_proc, &ulp->list_proc);
1766         }
1767         return un;
1768 }
1769
1770 /**
1771  * find_alloc_undo - lookup (and if not present create) undo array
1772  * @ns: namespace
1773  * @semid: semaphore array id
1774  *
1775  * The function looks up (and if not present creates) the undo structure.
1776  * The size of the undo structure depends on the size of the semaphore
1777  * array, thus the alloc path is not that straightforward.
1778  * Lifetime-rules: sem_undo is rcu-protected, on success, the function
1779  * performs a rcu_read_lock().
1780  */
1781 static struct sem_undo *find_alloc_undo(struct ipc_namespace *ns, int semid)
1782 {
1783         struct sem_array *sma;
1784         struct sem_undo_list *ulp;
1785         struct sem_undo *un, *new;
1786         int nsems, error;
1787
1788         error = get_undo_list(&ulp);
1789         if (error)
1790                 return ERR_PTR(error);
1791
1792         rcu_read_lock();
1793         spin_lock(&ulp->lock);
1794         un = lookup_undo(ulp, semid);
1795         spin_unlock(&ulp->lock);
1796         if (likely(un != NULL))
1797                 goto out;
1798
1799         /* no undo structure around - allocate one. */
1800         /* step 1: figure out the size of the semaphore array */
1801         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1802         if (IS_ERR(sma)) {
1803                 rcu_read_unlock();
1804                 return ERR_CAST(sma);
1805         }
1806
1807         nsems = sma->sem_nsems;
1808         if (!ipc_rcu_getref(&sma->sem_perm)) {
1809                 rcu_read_unlock();
1810                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1811                 goto out;
1812         }
1813         rcu_read_unlock();
1814
1815         /* step 2: allocate new undo structure */
1816         new = kzalloc(sizeof(struct sem_undo) + sizeof(short)*nsems, GFP_KERNEL);
1817         if (!new) {
1818                 ipc_rcu_putref(&sma->sem_perm, sem_rcu_free);
1819                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1820         }
1821
1822         /* step 3: Acquire the lock on semaphore array */
1823         rcu_read_lock();
1824         sem_lock_and_putref(sma);
1825         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
1826                 sem_unlock(sma, -1);
1827                 rcu_read_unlock();
1828                 kfree(new);
1829                 un = ERR_PTR(-EIDRM);
1830                 goto out;
1831         }
1832         spin_lock(&ulp->lock);
1833
1834         /*
1835          * step 4: check for races: did someone else allocate the undo struct?
1836          */
1837         un = lookup_undo(ulp, semid);
1838         if (un) {
1839                 kfree(new);
1840                 goto success;
1841         }
1842         /* step 5: initialize & link new undo structure */
1843         new->semadj = (short *) &new[1];
1844         new->ulp = ulp;
1845         new->semid = semid;
1846         assert_spin_locked(&ulp->lock);
1847         list_add_rcu(&new->list_proc, &ulp->list_proc);
1848         ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
1849         list_add(&new->list_id, &sma->list_id);
1850         un = new;
1851
1852 success:
1853         spin_unlock(&ulp->lock);
1854         sem_unlock(sma, -1);
1855 out:
1856         return un;
1857 }
1858
1859 static long do_semtimedop(int semid, struct sembuf __user *tsops,
1860                 unsigned nsops, const struct timespec64 *timeout)
1861 {
1862         int error = -EINVAL;
1863         struct sem_array *sma;
1864         struct sembuf fast_sops[SEMOPM_FAST];
1865         struct sembuf *sops = fast_sops, *sop;
1866         struct sem_undo *un;
1867         int max, locknum;
1868         bool undos = false, alter = false, dupsop = false;
1869         struct sem_queue queue;
1870         unsigned long dup = 0, jiffies_left = 0;
1871         struct ipc_namespace *ns;
1872
1873         ns = current->nsproxy->ipc_ns;
1874
1875         if (nsops < 1 || semid < 0)
1876                 return -EINVAL;
1877         if (nsops > ns->sc_semopm)
1878                 return -E2BIG;
1879         if (nsops > SEMOPM_FAST) {
1880                 sops = kvmalloc(sizeof(*sops)*nsops, GFP_KERNEL);
1881                 if (sops == NULL)
1882                         return -ENOMEM;
1883         }
1884
1885         if (copy_from_user(sops, tsops, nsops * sizeof(*tsops))) {
1886                 error =  -EFAULT;
1887                 goto out_free;
1888         }
1889
1890         if (timeout) {
1891                 if (timeout->tv_sec < 0 || timeout->tv_nsec < 0 ||
1892                         timeout->tv_nsec >= 1000000000L) {
1893                         error = -EINVAL;
1894                         goto out_free;
1895                 }
1896                 jiffies_left = timespec64_to_jiffies(timeout);
1897         }
1898
1899         max = 0;
1900         for (sop = sops; sop < sops + nsops; sop++) {
1901                 unsigned long mask = 1ULL << ((sop->sem_num) % BITS_PER_LONG);
1902
1903                 if (sop->sem_num >= max)
1904                         max = sop->sem_num;
1905                 if (sop->sem_flg & SEM_UNDO)
1906                         undos = true;
1907                 if (dup & mask) {
1908                         /*
1909                          * There was a previous alter access that appears
1910                          * to have accessed the same semaphore, thus use
1911                          * the dupsop logic. "appears", because the detection
1912                          * can only check % BITS_PER_LONG.
1913                          */
1914                         dupsop = true;
1915                 }
1916                 if (sop->sem_op != 0) {
1917                         alter = true;
1918                         dup |= mask;
1919                 }
1920         }
1921
1922         if (undos) {
1923                 /* On success, find_alloc_undo takes the rcu_read_lock */
1924                 un = find_alloc_undo(ns, semid);
1925                 if (IS_ERR(un)) {
1926                         error = PTR_ERR(un);
1927                         goto out_free;
1928                 }
1929         } else {
1930                 un = NULL;
1931                 rcu_read_lock();
1932         }
1933
1934         sma = sem_obtain_object_check(ns, semid);
1935         if (IS_ERR(sma)) {
1936                 rcu_read_unlock();
1937                 error = PTR_ERR(sma);
1938                 goto out_free;
1939         }
1940
1941         error = -EFBIG;
1942         if (max >= sma->sem_nsems) {
1943                 rcu_read_unlock();
1944                 goto out_free;
1945         }
1946
1947         error = -EACCES;
1948         if (ipcperms(ns, &sma->sem_perm, alter ? S_IWUGO : S_IRUGO)) {
1949                 rcu_read_unlock();
1950                 goto out_free;
1951         }
1952
1953         error = security_sem_semop(sma, sops, nsops, alter);
1954         if (error) {
1955                 rcu_read_unlock();
1956                 goto out_free;
1957         }
1958
1959         error = -EIDRM;
1960         locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
1961         /*
1962          * We eventually might perform the following check in a lockless
1963          * fashion, considering ipc_valid_object() locking constraints.
1964          * If nsops == 1 and there is no contention for sem_perm.lock, then
1965          * only a per-semaphore lock is held and it's OK to proceed with the
1966          * check below. More details on the fine grained locking scheme
1967          * entangled here and why it's RMID race safe on comments at sem_lock()
1968          */
1969         if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
1970                 goto out_unlock_free;
1971         /*
1972          * semid identifiers are not unique - find_alloc_undo may have
1973          * allocated an undo structure, it was invalidated by an RMID
1974          * and now a new array with received the same id. Check and fail.
1975          * This case can be detected checking un->semid. The existence of
1976          * "un" itself is guaranteed by rcu.
1977          */
1978         if (un && un->semid == -1)
1979                 goto out_unlock_free;
1980
1981         queue.sops = sops;
1982         queue.nsops = nsops;
1983         queue.undo = un;
1984         queue.pid = task_tgid_vnr(current);
1985         queue.alter = alter;
1986         queue.dupsop = dupsop;
1987
1988         error = perform_atomic_semop(sma, &queue);
1989         if (error == 0) { /* non-blocking succesfull path */
1990                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
1991
1992                 /*
1993                  * If the operation was successful, then do
1994                  * the required updates.
1995                  */
1996                 if (alter)
1997                         do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &wake_q);
1998                 else
1999                         set_semotime(sma, sops);
2000
2001                 sem_unlock(sma, locknum);
2002                 rcu_read_unlock();
2003                 wake_up_q(&wake_q);
2004
2005                 goto out_free;
2006         }
2007         if (error < 0) /* non-blocking error path */
2008                 goto out_unlock_free;
2009
2010         /*
2011          * We need to sleep on this operation, so we put the current
2012          * task into the pending queue and go to sleep.
2013          */
2014         if (nsops == 1) {
2015                 struct sem *curr;
2016                 curr = &sma->sems[sops->sem_num];
2017
2018                 if (alter) {
2019                         if (sma->complex_count) {
2020                                 list_add_tail(&queue.list,
2021                                                 &sma->pending_alter);
2022                         } else {
2023
2024                                 list_add_tail(&queue.list,
2025                                                 &curr->pending_alter);
2026                         }
2027                 } else {
2028                         list_add_tail(&queue.list, &curr->pending_const);
2029                 }
2030         } else {
2031                 if (!sma->complex_count)
2032                         merge_queues(sma);
2033
2034                 if (alter)
2035                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_alter);
2036                 else
2037                         list_add_tail(&queue.list, &sma->pending_const);
2038
2039                 sma->complex_count++;
2040         }
2041
2042         do {
2043                 queue.status = -EINTR;
2044                 queue.sleeper = current;
2045
2046                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2047                 sem_unlock(sma, locknum);
2048                 rcu_read_unlock();
2049
2050                 if (timeout)
2051                         jiffies_left = schedule_timeout(jiffies_left);
2052                 else
2053                         schedule();
2054
2055                 /*
2056                  * fastpath: the semop has completed, either successfully or
2057                  * not, from the syscall pov, is quite irrelevant to us at this
2058                  * point; we're done.
2059                  *
2060                  * We _do_ care, nonetheless, about being awoken by a signal or
2061                  * spuriously.  The queue.status is checked again in the
2062                  * slowpath (aka after taking sem_lock), such that we can detect
2063                  * scenarios where we were awakened externally, during the
2064                  * window between wake_q_add() and wake_up_q().
2065                  */
2066                 error = READ_ONCE(queue.status);
2067                 if (error != -EINTR) {
2068                         /*
2069                          * User space could assume that semop() is a memory
2070                          * barrier: Without the mb(), the cpu could
2071                          * speculatively read in userspace stale data that was
2072                          * overwritten by the previous owner of the semaphore.
2073                          */
2074                         smp_mb();
2075                         goto out_free;
2076                 }
2077
2078                 rcu_read_lock();
2079                 locknum = sem_lock(sma, sops, nsops);
2080
2081                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm))
2082                         goto out_unlock_free;
2083
2084                 error = READ_ONCE(queue.status);
2085
2086                 /*
2087                  * If queue.status != -EINTR we are woken up by another process.
2088                  * Leave without unlink_queue(), but with sem_unlock().
2089                  */
2090                 if (error != -EINTR)
2091                         goto out_unlock_free;
2092
2093                 /*
2094                  * If an interrupt occurred we have to clean up the queue.
2095                  */
2096                 if (timeout && jiffies_left == 0)
2097                         error = -EAGAIN;
2098         } while (error == -EINTR && !signal_pending(current)); /* spurious */
2099
2100         unlink_queue(sma, &queue);
2101
2102 out_unlock_free:
2103         sem_unlock(sma, locknum);
2104         rcu_read_unlock();
2105 out_free:
2106         if (sops != fast_sops)
2107                 kvfree(sops);
2108         return error;
2109 }
2110
2111 SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2112                 unsigned, nsops, const struct timespec __user *, timeout)
2113 {
2114         if (timeout) {
2115                 struct timespec64 ts;
2116                 if (get_timespec64(&ts, timeout))
2117                         return -EFAULT;
2118                 return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, &ts);
2119         }
2120         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2121 }
2122
2123 #ifdef CONFIG_COMPAT
2124 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsems,
2125                        unsigned, nsops,
2126                        const struct compat_timespec __user *, timeout)
2127 {
2128         if (timeout) {
2129                 struct timespec64 ts;
2130                 if (compat_get_timespec64(&ts, timeout))
2131                         return -EFAULT;
2132                 return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, &ts);
2133         }
2134         return do_semtimedop(semid, tsems, nsops, NULL);
2135 }
2136 #endif
2137
2138 SYSCALL_DEFINE3(semop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
2139                 unsigned, nsops)
2140 {
2141         return do_semtimedop(semid, tsops, nsops, NULL);
2142 }
2143
2144 /* If CLONE_SYSVSEM is set, establish sharing of SEM_UNDO state between
2145  * parent and child tasks.
2146  */
2147
2148 int copy_semundo(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
2149 {
2150         struct sem_undo_list *undo_list;
2151         int error;
2152
2153         if (clone_flags & CLONE_SYSVSEM) {
2154                 error = get_undo_list(&undo_list);
2155                 if (error)
2156                         return error;
2157                 refcount_inc(&undo_list->refcnt);
2158                 tsk->sysvsem.undo_list = undo_list;
2159         } else
2160                 tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2161
2162         return 0;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * add semadj values to semaphores, free undo structures.
2167  * undo structures are not freed when semaphore arrays are destroyed
2168  * so some of them may be out of date.
2169  * IMPLEMENTATION NOTE: There is some confusion over whether the
2170  * set of adjustments that needs to be done should be done in an atomic
2171  * manner or not. That is, if we are attempting to decrement the semval
2172  * should we queue up and wait until we can do so legally?
2173  * The original implementation attempted to do this (queue and wait).
2174  * The current implementation does not do so. The POSIX standard
2175  * and SVID should be consulted to determine what behavior is mandated.
2176  */
2177 void exit_sem(struct task_struct *tsk)
2178 {
2179         struct sem_undo_list *ulp;
2180
2181         ulp = tsk->sysvsem.undo_list;
2182         if (!ulp)
2183                 return;
2184         tsk->sysvsem.undo_list = NULL;
2185
2186         if (!refcount_dec_and_test(&ulp->refcnt))
2187                 return;
2188
2189         for (;;) {
2190                 struct sem_array *sma;
2191                 struct sem_undo *un;
2192                 int semid, i;
2193                 DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
2194
2195                 cond_resched();
2196
2197                 rcu_read_lock();
2198                 un = list_entry_rcu(ulp->list_proc.next,
2199                                     struct sem_undo, list_proc);
2200                 if (&un->list_proc == &ulp->list_proc) {
2201                         /*
2202                          * We must wait for freeary() before freeing this ulp,
2203                          * in case we raced with last sem_undo. There is a small
2204                          * possibility where we exit while freeary() didn't
2205                          * finish unlocking sem_undo_list.
2206                          */
2207                         spin_lock(&ulp->lock);
2208                         spin_unlock(&ulp->lock);
2209                         rcu_read_unlock();
2210                         break;
2211                 }
2212                 spin_lock(&ulp->lock);
2213                 semid = un->semid;
2214                 spin_unlock(&ulp->lock);
2215
2216                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2217                 if (semid == -1) {
2218                         rcu_read_unlock();
2219                         continue;
2220                 }
2221
2222                 sma = sem_obtain_object_check(tsk->nsproxy->ipc_ns, semid);
2223                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2224                 if (IS_ERR(sma)) {
2225                         rcu_read_unlock();
2226                         continue;
2227                 }
2228
2229                 sem_lock(sma, NULL, -1);
2230                 /* exit_sem raced with IPC_RMID, nothing to do */
2231                 if (!ipc_valid_object(&sma->sem_perm)) {
2232                         sem_unlock(sma, -1);
2233                         rcu_read_unlock();
2234                         continue;
2235                 }
2236                 un = __lookup_undo(ulp, semid);
2237                 if (un == NULL) {
2238                         /* exit_sem raced with IPC_RMID+semget() that created
2239                          * exactly the same semid. Nothing to do.
2240                          */
2241                         sem_unlock(sma, -1);
2242                         rcu_read_unlock();
2243                         continue;
2244                 }
2245
2246                 /* remove un from the linked lists */
2247                 ipc_assert_locked_object(&sma->sem_perm);
2248                 list_del(&un->list_id);
2249
2250                 /* we are the last process using this ulp, acquiring ulp->lock
2251                  * isn't required. Besides that, we are also protected against
2252                  * IPC_RMID as we hold sma->sem_perm lock now
2253                  */
2254                 list_del_rcu(&un->list_proc);
2255
2256                 /* perform adjustments registered in un */
2257                 for (i = 0; i < sma->sem_nsems; i++) {
2258                         struct sem *semaphore = &sma->sems[i];
2259                         if (un->semadj[i]) {
2260                                 semaphore->semval += un->semadj[i];
2261                                 /*
2262                                  * Range checks of the new semaphore value,
2263                                  * not defined by sus:
2264                                  * - Some unices ignore the undo entirely
2265                                  *   (e.g. HP UX 11i 11.22, Tru64 V5.1)
2266                                  * - some cap the value (e.g. FreeBSD caps
2267                                  *   at 0, but doesn't enforce SEMVMX)
2268                                  *
2269                                  * Linux caps the semaphore value, both at 0
2270                                  * and at SEMVMX.
2271                                  *
2272                                  *      Manfred <manfred@colorfullife.com>
2273                                  */
2274                                 if (semaphore->semval < 0)
2275                                         semaphore->semval = 0;
2276                                 if (semaphore->semval > SEMVMX)
2277                                         semaphore->semval = SEMVMX;
2278                                 semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
2279                         }
2280                 }
2281                 /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
2282                 do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &wake_q);
2283                 sem_unlock(sma, -1);
2284                 rcu_read_unlock();
2285                 wake_up_q(&wake_q);
2286
2287                 kfree_rcu(un, rcu);
2288         }
2289         kfree(ulp);
2290 }
2291
2292 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2293 static int sysvipc_sem_proc_show(struct seq_file *s, void *it)
2294 {
2295         struct user_namespace *user_ns = seq_user_ns(s);
2296         struct kern_ipc_perm *ipcp = it;
2297         struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
2298         time64_t sem_otime;
2299
2300         /*
2301          * The proc interface isn't aware of sem_lock(), it calls
2302          * ipc_lock_object() directly (in sysvipc_find_ipc).
2303          * In order to stay compatible with sem_lock(), we must
2304          * enter / leave complex_mode.
2305          */
2306         complexmode_enter(sma);
2307
2308         sem_otime = get_semotime(sma);
2309
2310         seq_printf(s,
2311                    "%10d %10d  %4o %10u %5u %5u %5u %5u %10llu %10llu\n",
2312                    sma->sem_perm.key,
2313                    sma->sem_perm.id,
2314                    sma->sem_perm.mode,
2315                    sma->sem_nsems,
2316                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.uid),
2317                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.gid),
2318                    from_kuid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cuid),
2319                    from_kgid_munged(user_ns, sma->sem_perm.cgid),
2320                    sem_otime,
2321                    sma->sem_ctime);
2322
2323         complexmode_tryleave(sma);
2324
2325         return 0;
2326 }
2327 #endif