]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - fs/eventpoll.c
epoll: make sure all elements in ready list are in FIFO order
[linux.git] / fs / eventpoll.c
1 /*
2  *  fs/eventpoll.c (Efficient event retrieval implementation)
3  *  Copyright (C) 2001,...,2009  Davide Libenzi
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  Davide Libenzi <davidel@xmailserver.org>
11  *
12  */
13
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/fs.h>
18 #include <linux/file.h>
19 #include <linux/signal.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/poll.h>
24 #include <linux/string.h>
25 #include <linux/list.h>
26 #include <linux/hash.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28 #include <linux/syscalls.h>
29 #include <linux/rbtree.h>
30 #include <linux/wait.h>
31 #include <linux/eventpoll.h>
32 #include <linux/mount.h>
33 #include <linux/bitops.h>
34 #include <linux/mutex.h>
35 #include <linux/anon_inodes.h>
36 #include <linux/device.h>
37 #include <linux/uaccess.h>
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/mman.h>
40 #include <linux/atomic.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/compat.h>
44 #include <linux/rculist.h>
45 #include <net/busy_poll.h>
46
47 /*
48  * LOCKING:
49  * There are three level of locking required by epoll :
50  *
51  * 1) epmutex (mutex)
52  * 2) ep->mtx (mutex)
53  * 3) ep->wq.lock (spinlock)
54  *
55  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
56  * We need a spinlock (ep->wq.lock) because we manipulate objects
57  * from inside the poll callback, that might be triggered from
58  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
59  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
60  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
61  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
62  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
63  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
64  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
65  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
66  * and ep_free().
67  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
68  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
69  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
70  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
71  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
72  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
73  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
74  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
75  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
76  * constructing a cycle without either insert observing that it is
77  * going to.
78  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
79  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
80  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
81  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
82  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
83  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
84  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
85  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
86  * the lockdep subkey.
87  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
88  * mutex "epmutex" (together with "ep->wq.lock") to have it working,
89  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
90  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
91  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
92  * a better scalability.
93  */
94
95 /* Epoll private bits inside the event mask */
96 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
97
98 #define EPOLLINOUT_BITS (EPOLLIN | EPOLLOUT)
99
100 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | EPOLLERR | EPOLLHUP | \
101                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
102
103 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
104 #define EP_MAX_NESTS 4
105
106 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
107
108 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
109
110 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
111
112 struct epoll_filefd {
113         struct file *file;
114         int fd;
115 } __packed;
116
117 /*
118  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
119  * and loop cycles.
120  */
121 struct nested_call_node {
122         struct list_head llink;
123         void *cookie;
124         void *ctx;
125 };
126
127 /*
128  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
129  * maximum recursion dept and loop cycles.
130  */
131 struct nested_calls {
132         struct list_head tasks_call_list;
133         spinlock_t lock;
134 };
135
136 /*
137  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
138  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
139  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
140  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
141  */
142 struct epitem {
143         union {
144                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
145                 struct rb_node rbn;
146                 /* Used to free the struct epitem */
147                 struct rcu_head rcu;
148         };
149
150         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
151         struct list_head rdllink;
152
153         /*
154          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
155          * single linked chain of items.
156          */
157         struct epitem *next;
158
159         /* The file descriptor information this item refers to */
160         struct epoll_filefd ffd;
161
162         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
163         int nwait;
164
165         /* List containing poll wait queues */
166         struct list_head pwqlist;
167
168         /* The "container" of this item */
169         struct eventpoll *ep;
170
171         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
172         struct list_head fllink;
173
174         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
175         struct wakeup_source __rcu *ws;
176
177         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
178         struct epoll_event event;
179 };
180
181 /*
182  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
183  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
184  * interface.
185  *
186  * Access to it is protected by the lock inside wq.
187  */
188 struct eventpoll {
189         /*
190          * This mutex is used to ensure that files are not removed
191          * while epoll is using them. This is held during the event
192          * collection loop, the file cleanup path, the epoll file exit
193          * code and the ctl operations.
194          */
195         struct mutex mtx;
196
197         /* Wait queue used by sys_epoll_wait() */
198         wait_queue_head_t wq;
199
200         /* Wait queue used by file->poll() */
201         wait_queue_head_t poll_wait;
202
203         /* List of ready file descriptors */
204         struct list_head rdllist;
205
206         /* RB tree root used to store monitored fd structs */
207         struct rb_root_cached rbr;
208
209         /*
210          * This is a single linked list that chains all the "struct epitem" that
211          * happened while transferring ready events to userspace w/out
212          * holding ->wq.lock.
213          */
214         struct epitem *ovflist;
215
216         /* wakeup_source used when ep_scan_ready_list is running */
217         struct wakeup_source *ws;
218
219         /* The user that created the eventpoll descriptor */
220         struct user_struct *user;
221
222         struct file *file;
223
224         /* used to optimize loop detection check */
225         int visited;
226         struct list_head visited_list_link;
227
228 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
229         /* used to track busy poll napi_id */
230         unsigned int napi_id;
231 #endif
232 };
233
234 /* Wait structure used by the poll hooks */
235 struct eppoll_entry {
236         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
237         struct list_head llink;
238
239         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
240         struct epitem *base;
241
242         /*
243          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
244          * queue head.
245          */
246         wait_queue_entry_t wait;
247
248         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
249         wait_queue_head_t *whead;
250 };
251
252 /* Wrapper struct used by poll queueing */
253 struct ep_pqueue {
254         poll_table pt;
255         struct epitem *epi;
256 };
257
258 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
259 struct ep_send_events_data {
260         int maxevents;
261         struct epoll_event __user *events;
262         int res;
263 };
264
265 /*
266  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
267  */
268 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
269 static long max_user_watches __read_mostly;
270
271 /*
272  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
273  */
274 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
275
276 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
277 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
278
279 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
280 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
281
282 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
283 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
284
285 /* Visited nodes during ep_loop_check(), so we can unset them when we finish */
286 static LIST_HEAD(visited_list);
287
288 /*
289  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
290  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
291  */
292 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
293
294 #ifdef CONFIG_SYSCTL
295
296 #include <linux/sysctl.h>
297
298 static long zero;
299 static long long_max = LONG_MAX;
300
301 struct ctl_table epoll_table[] = {
302         {
303                 .procname       = "max_user_watches",
304                 .data           = &max_user_watches,
305                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
306                 .mode           = 0644,
307                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
308                 .extra1         = &zero,
309                 .extra2         = &long_max,
310         },
311         { }
312 };
313 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
314
315 static const struct file_operations eventpoll_fops;
316
317 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
318 {
319         return f->f_op == &eventpoll_fops;
320 }
321
322 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
323 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
324                               struct file *file, int fd)
325 {
326         ffd->file = file;
327         ffd->fd = fd;
328 }
329
330 /* Compare RB tree keys */
331 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
332                              struct epoll_filefd *p2)
333 {
334         return (p1->file > p2->file ? +1:
335                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
336 }
337
338 /* Tells us if the item is currently linked */
339 static inline int ep_is_linked(struct epitem *epi)
340 {
341         return !list_empty(&epi->rdllink);
342 }
343
344 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
345 {
346         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
347 }
348
349 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
350 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_entry_t *p)
351 {
352         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
353 }
354
355 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
356 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
357 {
358         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
359 }
360
361 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
362 static inline int ep_op_has_event(int op)
363 {
364         return op != EPOLL_CTL_DEL;
365 }
366
367 /* Initialize the poll safe wake up structure */
368 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
369 {
370         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
371         spin_lock_init(&ncalls->lock);
372 }
373
374 /**
375  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
376  *
377  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
378  *
379  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
380  *          or zero otherwise.
381  */
382 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
383 {
384         return !list_empty_careful(&ep->rdllist) ||
385                 READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR;
386 }
387
388 #ifdef CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL
389 static bool ep_busy_loop_end(void *p, unsigned long start_time)
390 {
391         struct eventpoll *ep = p;
392
393         return ep_events_available(ep) || busy_loop_timeout(start_time);
394 }
395
396 /*
397  * Busy poll if globally on and supporting sockets found && no events,
398  * busy loop will return if need_resched or ep_events_available.
399  *
400  * we must do our busy polling with irqs enabled
401  */
402 static void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
403 {
404         unsigned int napi_id = READ_ONCE(ep->napi_id);
405
406         if ((napi_id >= MIN_NAPI_ID) && net_busy_loop_on())
407                 napi_busy_loop(napi_id, nonblock ? NULL : ep_busy_loop_end, ep);
408 }
409
410 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
411 {
412         if (ep->napi_id)
413                 ep->napi_id = 0;
414 }
415
416 /*
417  * Set epoll busy poll NAPI ID from sk.
418  */
419 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
420 {
421         struct eventpoll *ep;
422         unsigned int napi_id;
423         struct socket *sock;
424         struct sock *sk;
425         int err;
426
427         if (!net_busy_loop_on())
428                 return;
429
430         sock = sock_from_file(epi->ffd.file, &err);
431         if (!sock)
432                 return;
433
434         sk = sock->sk;
435         if (!sk)
436                 return;
437
438         napi_id = READ_ONCE(sk->sk_napi_id);
439         ep = epi->ep;
440
441         /* Non-NAPI IDs can be rejected
442          *      or
443          * Nothing to do if we already have this ID
444          */
445         if (napi_id < MIN_NAPI_ID || napi_id == ep->napi_id)
446                 return;
447
448         /* record NAPI ID for use in next busy poll */
449         ep->napi_id = napi_id;
450 }
451
452 #else
453
454 static inline void ep_busy_loop(struct eventpoll *ep, int nonblock)
455 {
456 }
457
458 static inline void ep_reset_busy_poll_napi_id(struct eventpoll *ep)
459 {
460 }
461
462 static inline void ep_set_busy_poll_napi_id(struct epitem *epi)
463 {
464 }
465
466 #endif /* CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL */
467
468 /**
469  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
470  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
471  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
472  *                  no re-entered.
473  *
474  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
475  * @nproc: Nested call core function pointer.
476  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
477  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
478  * @ctx: This instance context.
479  *
480  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
481  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
482  */
483 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls,
484                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
485                           void *cookie, void *ctx)
486 {
487         int error, call_nests = 0;
488         unsigned long flags;
489         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
490         struct nested_call_node *tncur;
491         struct nested_call_node tnode;
492
493         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
494
495         /*
496          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
497          * We use a list here, since the population inside this set is always
498          * very much limited.
499          */
500         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
501                 if (tncur->ctx == ctx &&
502                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > EP_MAX_NESTS)) {
503                         /*
504                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
505                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
506                          */
507                         error = -1;
508                         goto out_unlock;
509                 }
510         }
511
512         /* Add the current task and cookie to the list */
513         tnode.ctx = ctx;
514         tnode.cookie = cookie;
515         list_add(&tnode.llink, lsthead);
516
517         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
518
519         /* Call the nested function */
520         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
521
522         /* Remove the current task from the list */
523         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
524         list_del(&tnode.llink);
525 out_unlock:
526         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
527
528         return error;
529 }
530
531 /*
532  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
533  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
534  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
535  * with the same locking. For example:
536  *
537  *   dfd = socket(...);
538  *   efd1 = epoll_create();
539  *   efd2 = epoll_create();
540  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
541  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
542  *
543  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
544  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
545  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
546  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
547  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
548  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
549  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
550  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
551  * avoid stack blasting.
552  *
553  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
554  * this special case of epoll.
555  */
556 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
557
558 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
559
560 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
561 {
562         unsigned long flags;
563         wait_queue_head_t *wqueue = (wait_queue_head_t *)cookie;
564
565         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, call_nests + 1);
566         wake_up_locked_poll(wqueue, EPOLLIN);
567         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
568
569         return 0;
570 }
571
572 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
573 {
574         int this_cpu = get_cpu();
575
576         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls,
577                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
578
579         put_cpu();
580 }
581
582 #else
583
584 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
585 {
586         wake_up_poll(wq, EPOLLIN);
587 }
588
589 #endif
590
591 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
592 {
593         wait_queue_head_t *whead;
594
595         rcu_read_lock();
596         /*
597          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
598          * If we read NULL we need a barrier paired with
599          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
600          * we rely on whead->lock.
601          */
602         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
603         if (whead)
604                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
605         rcu_read_unlock();
606 }
607
608 /*
609  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
610  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
611  * ep_free).
612  */
613 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
614 {
615         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
616         struct eppoll_entry *pwq;
617
618         while (!list_empty(lsthead)) {
619                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
620
621                 list_del(&pwq->llink);
622                 ep_remove_wait_queue(pwq);
623                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
624         }
625 }
626
627 /* call only when ep->mtx is held */
628 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
629 {
630         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
631 }
632
633 /* call only when ep->mtx is held */
634 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
635 {
636         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
637
638         if (ws)
639                 __pm_stay_awake(ws);
640 }
641
642 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
643 {
644         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
645 }
646
647 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
648 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
649 {
650         struct wakeup_source *ws;
651
652         rcu_read_lock();
653         ws = rcu_dereference(epi->ws);
654         if (ws)
655                 __pm_stay_awake(ws);
656         rcu_read_unlock();
657 }
658
659 /**
660  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
661  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
662  *                      O(NumReady) performance.
663  *
664  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
665  * @sproc: Pointer to the scan callback.
666  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
667  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
668  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
669  *
670  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
671  */
672 static __poll_t ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
673                               __poll_t (*sproc)(struct eventpoll *,
674                                            struct list_head *, void *),
675                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
676 {
677         __poll_t res;
678         int pwake = 0;
679         struct epitem *epi, *nepi;
680         LIST_HEAD(txlist);
681
682         lockdep_assert_irqs_enabled();
683
684         /*
685          * We need to lock this because we could be hit by
686          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
687          */
688
689         if (!ep_locked)
690                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
691
692         /*
693          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
694          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
695          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
696          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
697          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
698          * in a lockless way.
699          */
700         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
701         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
702         WRITE_ONCE(ep->ovflist, NULL);
703         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
704
705         /*
706          * Now call the callback function.
707          */
708         res = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
709
710         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
711         /*
712          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
713          * other events might have been queued by the poll callback.
714          * We re-insert them inside the main ready-list here.
715          */
716         for (nepi = READ_ONCE(ep->ovflist); (epi = nepi) != NULL;
717              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
718                 /*
719                  * We need to check if the item is already in the list.
720                  * During the "sproc" callback execution time, items are
721                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
722                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
723                  */
724                 if (!ep_is_linked(epi)) {
725                         /*
726                          * ->ovflist is LIFO, so we have to reverse it in order
727                          * to keep in FIFO.
728                          */
729                         list_add(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
730                         ep_pm_stay_awake(epi);
731                 }
732         }
733         /*
734          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
735          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
736          * ep->rdllist.
737          */
738         WRITE_ONCE(ep->ovflist, EP_UNACTIVE_PTR);
739
740         /*
741          * Quickly re-inject items left on "txlist".
742          */
743         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
744         __pm_relax(ep->ws);
745
746         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
747                 /*
748                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
749                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
750                  */
751                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
752                         wake_up_locked(&ep->wq);
753                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
754                         pwake++;
755         }
756         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
757
758         if (!ep_locked)
759                 mutex_unlock(&ep->mtx);
760
761         /* We have to call this outside the lock */
762         if (pwake)
763                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
764
765         return res;
766 }
767
768 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
769 {
770         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
771         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
772 }
773
774 /*
775  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
776  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
777  */
778 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
779 {
780         struct file *file = epi->ffd.file;
781
782         lockdep_assert_irqs_enabled();
783
784         /*
785          * Removes poll wait queue hooks.
786          */
787         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
788
789         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
790         spin_lock(&file->f_lock);
791         list_del_rcu(&epi->fllink);
792         spin_unlock(&file->f_lock);
793
794         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
795
796         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
797         if (ep_is_linked(epi))
798                 list_del_init(&epi->rdllink);
799         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
800
801         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
802         /*
803          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
804          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
805          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
806          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
807          * use of the rbn field.
808          */
809         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
810
811         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
812
813         return 0;
814 }
815
816 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
817 {
818         struct rb_node *rbp;
819         struct epitem *epi;
820
821         /* We need to release all tasks waiting for these file */
822         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
823                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
824
825         /*
826          * We need to lock this because we could be hit by
827          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
828          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
829          * is on the way to be removed and no one has references to it
830          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
831          * holding "epmutex" is sufficient here.
832          */
833         mutex_lock(&epmutex);
834
835         /*
836          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
837          */
838         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
839                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
840
841                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
842                 cond_resched();
843         }
844
845         /*
846          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
847          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
848          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
849          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->wq.lock".
850          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
851          * a lockdep warning.
852          */
853         mutex_lock(&ep->mtx);
854         while ((rbp = rb_first_cached(&ep->rbr)) != NULL) {
855                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
856                 ep_remove(ep, epi);
857                 cond_resched();
858         }
859         mutex_unlock(&ep->mtx);
860
861         mutex_unlock(&epmutex);
862         mutex_destroy(&ep->mtx);
863         free_uid(ep->user);
864         wakeup_source_unregister(ep->ws);
865         kfree(ep);
866 }
867
868 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
869 {
870         struct eventpoll *ep = file->private_data;
871
872         if (ep)
873                 ep_free(ep);
874
875         return 0;
876 }
877
878 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
879                                void *priv);
880 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
881                                  poll_table *pt);
882
883 /*
884  * Differs from ep_eventpoll_poll() in that internal callers already have
885  * the ep->mtx so we need to start from depth=1, such that mutex_lock_nested()
886  * is correctly annotated.
887  */
888 static __poll_t ep_item_poll(const struct epitem *epi, poll_table *pt,
889                                  int depth)
890 {
891         struct eventpoll *ep;
892         bool locked;
893
894         pt->_key = epi->event.events;
895         if (!is_file_epoll(epi->ffd.file))
896                 return vfs_poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
897
898         ep = epi->ffd.file->private_data;
899         poll_wait(epi->ffd.file, &ep->poll_wait, pt);
900         locked = pt && (pt->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
901
902         return ep_scan_ready_list(epi->ffd.file->private_data,
903                                   ep_read_events_proc, &depth, depth,
904                                   locked) & epi->event.events;
905 }
906
907 static __poll_t ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
908                                void *priv)
909 {
910         struct epitem *epi, *tmp;
911         poll_table pt;
912         int depth = *(int *)priv;
913
914         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
915         depth++;
916
917         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
918                 if (ep_item_poll(epi, &pt, depth)) {
919                         return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
920                 } else {
921                         /*
922                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
923                          * callback, but it's not actually ready, as far as
924                          * caller requested events goes. We can remove it here.
925                          */
926                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
927                         list_del_init(&epi->rdllink);
928                 }
929         }
930
931         return 0;
932 }
933
934 static __poll_t ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
935 {
936         struct eventpoll *ep = file->private_data;
937         int depth = 0;
938
939         /* Insert inside our poll wait queue */
940         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
941
942         /*
943          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
944          * the ready list.
945          */
946         return ep_scan_ready_list(ep, ep_read_events_proc,
947                                   &depth, depth, false);
948 }
949
950 #ifdef CONFIG_PROC_FS
951 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
952 {
953         struct eventpoll *ep = f->private_data;
954         struct rb_node *rbp;
955
956         mutex_lock(&ep->mtx);
957         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
958                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
959                 struct inode *inode = file_inode(epi->ffd.file);
960
961                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx "
962                            " pos:%lli ino:%lx sdev:%x\n",
963                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
964                            (long long)epi->event.data,
965                            (long long)epi->ffd.file->f_pos,
966                            inode->i_ino, inode->i_sb->s_dev);
967                 if (seq_has_overflowed(m))
968                         break;
969         }
970         mutex_unlock(&ep->mtx);
971 }
972 #endif
973
974 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
975 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
976 #ifdef CONFIG_PROC_FS
977         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
978 #endif
979         .release        = ep_eventpoll_release,
980         .poll           = ep_eventpoll_poll,
981         .llseek         = noop_llseek,
982 };
983
984 /*
985  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
986  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
987  * closed without being removed from the eventpoll interface.
988  */
989 void eventpoll_release_file(struct file *file)
990 {
991         struct eventpoll *ep;
992         struct epitem *epi, *next;
993
994         /*
995          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
996          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
997          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
998          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
999          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
1000          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
1001          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
1002          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
1003          * from anywhere but ep_free().
1004          *
1005          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
1006          */
1007         mutex_lock(&epmutex);
1008         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
1009                 ep = epi->ep;
1010                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1011                 ep_remove(ep, epi);
1012                 mutex_unlock(&ep->mtx);
1013         }
1014         mutex_unlock(&epmutex);
1015 }
1016
1017 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
1018 {
1019         int error;
1020         struct user_struct *user;
1021         struct eventpoll *ep;
1022
1023         user = get_current_user();
1024         error = -ENOMEM;
1025         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
1026         if (unlikely(!ep))
1027                 goto free_uid;
1028
1029         mutex_init(&ep->mtx);
1030         init_waitqueue_head(&ep->wq);
1031         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
1032         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
1033         ep->rbr = RB_ROOT_CACHED;
1034         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
1035         ep->user = user;
1036
1037         *pep = ep;
1038
1039         return 0;
1040
1041 free_uid:
1042         free_uid(user);
1043         return error;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
1048  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
1049  * "mtx" held.
1050  */
1051 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
1052 {
1053         int kcmp;
1054         struct rb_node *rbp;
1055         struct epitem *epi, *epir = NULL;
1056         struct epoll_filefd ffd;
1057
1058         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
1059         for (rbp = ep->rbr.rb_root.rb_node; rbp; ) {
1060                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1061                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
1062                 if (kcmp > 0)
1063                         rbp = rbp->rb_right;
1064                 else if (kcmp < 0)
1065                         rbp = rbp->rb_left;
1066                 else {
1067                         epir = epi;
1068                         break;
1069                 }
1070         }
1071
1072         return epir;
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE
1076 static struct epitem *ep_find_tfd(struct eventpoll *ep, int tfd, unsigned long toff)
1077 {
1078         struct rb_node *rbp;
1079         struct epitem *epi;
1080
1081         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1082                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1083                 if (epi->ffd.fd == tfd) {
1084                         if (toff == 0)
1085                                 return epi;
1086                         else
1087                                 toff--;
1088                 }
1089                 cond_resched();
1090         }
1091
1092         return NULL;
1093 }
1094
1095 struct file *get_epoll_tfile_raw_ptr(struct file *file, int tfd,
1096                                      unsigned long toff)
1097 {
1098         struct file *file_raw;
1099         struct eventpoll *ep;
1100         struct epitem *epi;
1101
1102         if (!is_file_epoll(file))
1103                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1104
1105         ep = file->private_data;
1106
1107         mutex_lock(&ep->mtx);
1108         epi = ep_find_tfd(ep, tfd, toff);
1109         if (epi)
1110                 file_raw = epi->ffd.file;
1111         else
1112                 file_raw = ERR_PTR(-ENOENT);
1113         mutex_unlock(&ep->mtx);
1114
1115         return file_raw;
1116 }
1117 #endif /* CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE */
1118
1119 /*
1120  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1121  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1122  * have events to report.
1123  */
1124 static int ep_poll_callback(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1125 {
1126         int pwake = 0;
1127         unsigned long flags;
1128         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1129         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1130         __poll_t pollflags = key_to_poll(key);
1131         int ewake = 0;
1132
1133         spin_lock_irqsave(&ep->wq.lock, flags);
1134
1135         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1136
1137         /*
1138          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1139          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1140          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1141          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1142          */
1143         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1144                 goto out_unlock;
1145
1146         /*
1147          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1148          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1149          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1150          * test for "key" != NULL before the event match test.
1151          */
1152         if (pollflags && !(pollflags & epi->event.events))
1153                 goto out_unlock;
1154
1155         /*
1156          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1157          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1158          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1159          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1160          */
1161         if (READ_ONCE(ep->ovflist) != EP_UNACTIVE_PTR) {
1162                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1163                         epi->next = READ_ONCE(ep->ovflist);
1164                         WRITE_ONCE(ep->ovflist, epi);
1165                         if (epi->ws) {
1166                                 /*
1167                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1168                                  * deactivated at any time.
1169                                  */
1170                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1171                         }
1172
1173                 }
1174                 goto out_unlock;
1175         }
1176
1177         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1178         if (!ep_is_linked(epi)) {
1179                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1180                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1181         }
1182
1183         /*
1184          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1185          * wait list.
1186          */
1187         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1188                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1189                                         !(pollflags & POLLFREE)) {
1190                         switch (pollflags & EPOLLINOUT_BITS) {
1191                         case EPOLLIN:
1192                                 if (epi->event.events & EPOLLIN)
1193                                         ewake = 1;
1194                                 break;
1195                         case EPOLLOUT:
1196                                 if (epi->event.events & EPOLLOUT)
1197                                         ewake = 1;
1198                                 break;
1199                         case 0:
1200                                 ewake = 1;
1201                                 break;
1202                         }
1203                 }
1204                 wake_up_locked(&ep->wq);
1205         }
1206         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1207                 pwake++;
1208
1209 out_unlock:
1210         spin_unlock_irqrestore(&ep->wq.lock, flags);
1211
1212         /* We have to call this outside the lock */
1213         if (pwake)
1214                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1215
1216         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1217                 ewake = 1;
1218
1219         if (pollflags & POLLFREE) {
1220                 /*
1221                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1222                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1223                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1224                  */
1225                 list_del_init(&wait->entry);
1226                 /*
1227                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1228                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1229                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1230                  * ep/epi or even wait.
1231                  */
1232                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1233         }
1234
1235         return ewake;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1240  * target file wakeup lists.
1241  */
1242 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1243                                  poll_table *pt)
1244 {
1245         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1246         struct eppoll_entry *pwq;
1247
1248         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1249                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1250                 pwq->whead = whead;
1251                 pwq->base = epi;
1252                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1253                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1254                 else
1255                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1256                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1257                 epi->nwait++;
1258         } else {
1259                 /* We have to signal that an error occurred */
1260                 epi->nwait = -1;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1265 {
1266         int kcmp;
1267         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_root.rb_node, *parent = NULL;
1268         struct epitem *epic;
1269         bool leftmost = true;
1270
1271         while (*p) {
1272                 parent = *p;
1273                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1274                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1275                 if (kcmp > 0) {
1276                         p = &parent->rb_right;
1277                         leftmost = false;
1278                 } else
1279                         p = &parent->rb_left;
1280         }
1281         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1282         rb_insert_color_cached(&epi->rbn, &ep->rbr, leftmost);
1283 }
1284
1285
1286
1287 #define PATH_ARR_SIZE 5
1288 /*
1289  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1290  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1291  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1292  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1293  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1294  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1295  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1296  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1297  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1298  */
1299 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1300 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1301
1302 static int path_count_inc(int nests)
1303 {
1304         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1305         if (nests == 0)
1306                 return 0;
1307
1308         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1309                 return -1;
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 static void path_count_init(void)
1314 {
1315         int i;
1316
1317         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1318                 path_count[i] = 0;
1319 }
1320
1321 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1322 {
1323         int error = 0;
1324         struct file *file = priv;
1325         struct file *child_file;
1326         struct epitem *epi;
1327
1328         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1329         rcu_read_lock();
1330         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1331                 child_file = epi->ep->file;
1332                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1333                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1334                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1335                                         error = -1;
1336                                         break;
1337                                 }
1338                         } else {
1339                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1340                                                         reverse_path_check_proc,
1341                                                         child_file, child_file,
1342                                                         current);
1343                         }
1344                         if (error != 0)
1345                                 break;
1346                 } else {
1347                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1348                                 "file is not an ep!\n");
1349                 }
1350         }
1351         rcu_read_unlock();
1352         return error;
1353 }
1354
1355 /**
1356  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1357  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1358  *                      make sure that those added links don't add too many
1359  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1360  *                      eventpoll objects.
1361  *
1362  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1363  *          -1 otherwise.
1364  */
1365 static int reverse_path_check(void)
1366 {
1367         int error = 0;
1368         struct file *current_file;
1369
1370         /* let's call this for all tfiles */
1371         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1372                 path_count_init();
1373                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1374                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1375                                         current_file, current);
1376                 if (error)
1377                         break;
1378         }
1379         return error;
1380 }
1381
1382 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1383 {
1384         const char *name;
1385         struct wakeup_source *ws;
1386
1387         if (!epi->ep->ws) {
1388                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1389                 if (!epi->ep->ws)
1390                         return -ENOMEM;
1391         }
1392
1393         name = epi->ffd.file->f_path.dentry->d_name.name;
1394         ws = wakeup_source_register(name);
1395
1396         if (!ws)
1397                 return -ENOMEM;
1398         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1399
1400         return 0;
1401 }
1402
1403 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1404 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1405 {
1406         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1407
1408         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1409
1410         /*
1411          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1412          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1413          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1414          */
1415         synchronize_rcu();
1416         wakeup_source_unregister(ws);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Must be called with "mtx" held.
1421  */
1422 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, const struct epoll_event *event,
1423                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1424 {
1425         int error, pwake = 0;
1426         __poll_t revents;
1427         long user_watches;
1428         struct epitem *epi;
1429         struct ep_pqueue epq;
1430
1431         lockdep_assert_irqs_enabled();
1432
1433         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1434         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1435                 return -ENOSPC;
1436         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1437                 return -ENOMEM;
1438
1439         /* Item initialization follow here ... */
1440         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1441         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1442         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1443         epi->ep = ep;
1444         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1445         epi->event = *event;
1446         epi->nwait = 0;
1447         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1448         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1449                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1450                 if (error)
1451                         goto error_create_wakeup_source;
1452         } else {
1453                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1454         }
1455
1456         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1457         epq.epi = epi;
1458         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1459
1460         /*
1461          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1462          * We can safely use the file* here because its usage count has
1463          * been increased by the caller of this function. Note that after
1464          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1465          * the new item.
1466          */
1467         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt, 1);
1468
1469         /*
1470          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1471          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1472          * high memory pressure.
1473          */
1474         error = -ENOMEM;
1475         if (epi->nwait < 0)
1476                 goto error_unregister;
1477
1478         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1479         spin_lock(&tfile->f_lock);
1480         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1481         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1482
1483         /*
1484          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1485          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1486          */
1487         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1488
1489         /* now check if we've created too many backpaths */
1490         error = -EINVAL;
1491         if (full_check && reverse_path_check())
1492                 goto error_remove_epi;
1493
1494         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1495         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1496
1497         /* record NAPI ID of new item if present */
1498         ep_set_busy_poll_napi_id(epi);
1499
1500         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1501         if (revents && !ep_is_linked(epi)) {
1502                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1503                 ep_pm_stay_awake(epi);
1504
1505                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1506                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1507                         wake_up_locked(&ep->wq);
1508                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1509                         pwake++;
1510         }
1511
1512         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1513
1514         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1515
1516         /* We have to call this outside the lock */
1517         if (pwake)
1518                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1519
1520         return 0;
1521
1522 error_remove_epi:
1523         spin_lock(&tfile->f_lock);
1524         list_del_rcu(&epi->fllink);
1525         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1526
1527         rb_erase_cached(&epi->rbn, &ep->rbr);
1528
1529 error_unregister:
1530         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1531
1532         /*
1533          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1534          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1535          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1536          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1537          */
1538         spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1539         if (ep_is_linked(epi))
1540                 list_del_init(&epi->rdllink);
1541         spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1542
1543         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1544
1545 error_create_wakeup_source:
1546         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1547
1548         return error;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1553  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1554  */
1555 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi,
1556                      const struct epoll_event *event)
1557 {
1558         int pwake = 0;
1559         poll_table pt;
1560
1561         lockdep_assert_irqs_enabled();
1562
1563         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1564
1565         /*
1566          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1567          * otherwise we might miss an event that happens between the
1568          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1569          */
1570         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1571         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1572         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1573                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1574                         ep_create_wakeup_source(epi);
1575         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1576                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1577         }
1578
1579         /*
1580          * The following barrier has two effects:
1581          *
1582          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1583          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1584          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1585          *    We need this because we did not take ep->wq.lock while
1586          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1587          *    ep->wq.lock).
1588          *
1589          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1590          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1591          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1592          *    comments for wq_has_sleeper).
1593          *
1594          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1595          * (or both) will notice the readiness of an item.
1596          */
1597         smp_mb();
1598
1599         /*
1600          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1601          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1602          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1603          * list, push it inside.
1604          */
1605         if (ep_item_poll(epi, &pt, 1)) {
1606                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1607                 if (!ep_is_linked(epi)) {
1608                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1609                         ep_pm_stay_awake(epi);
1610
1611                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1612                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1613                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1614                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1615                                 pwake++;
1616                 }
1617                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1618         }
1619
1620         /* We have to call this outside the lock */
1621         if (pwake)
1622                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1623
1624         return 0;
1625 }
1626
1627 static __poll_t ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1628                                void *priv)
1629 {
1630         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1631         __poll_t revents;
1632         struct epitem *epi, *tmp;
1633         struct epoll_event __user *uevent = esed->events;
1634         struct wakeup_source *ws;
1635         poll_table pt;
1636
1637         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1638         esed->res = 0;
1639
1640         /*
1641          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1642          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1643          * holding "mtx" during this call.
1644          */
1645         lockdep_assert_held(&ep->mtx);
1646
1647         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
1648                 if (esed->res >= esed->maxevents)
1649                         break;
1650
1651                 /*
1652                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1653                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1654                  * below).
1655                  *
1656                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1657                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1658                  * with ep_is_linked().
1659                  */
1660                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1661                 if (ws) {
1662                         if (ws->active)
1663                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1664                         __pm_relax(ws);
1665                 }
1666
1667                 list_del_init(&epi->rdllink);
1668
1669                 /*
1670                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1671                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1672                  * is holding ep->mtx, so no operations coming from userspace
1673                  * can change the item.
1674                  */
1675                 revents = ep_item_poll(epi, &pt, 1);
1676                 if (!revents)
1677                         continue;
1678
1679                 if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1680                     __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1681                         list_add(&epi->rdllink, head);
1682                         ep_pm_stay_awake(epi);
1683                         if (!esed->res)
1684                                 esed->res = -EFAULT;
1685                         return 0;
1686                 }
1687                 esed->res++;
1688                 uevent++;
1689                 if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1690                         epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1691                 else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1692                         /*
1693                          * If this file has been added with Level
1694                          * Trigger mode, we need to insert back inside
1695                          * the ready list, so that the next call to
1696                          * epoll_wait() will check again the events
1697                          * availability. At this point, no one can insert
1698                          * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1699                          * callers are locked out by
1700                          * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1701                          * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1702                          */
1703                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1704                         ep_pm_stay_awake(epi);
1705                 }
1706         }
1707
1708         return 0;
1709 }
1710
1711 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1712                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1713 {
1714         struct ep_send_events_data esed;
1715
1716         esed.maxevents = maxevents;
1717         esed.events = events;
1718
1719         ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1720         return esed.res;
1721 }
1722
1723 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1724 {
1725         struct timespec64 now, ts = {
1726                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1727                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1728         };
1729
1730         ktime_get_ts64(&now);
1731         return timespec64_add_safe(now, ts);
1732 }
1733
1734 /**
1735  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1736  *           event buffer.
1737  *
1738  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1739  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1740  *          stored.
1741  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1742  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1743  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1744  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1745  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1746  *           occurred).
1747  *
1748  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1749  *          error code, in case of error.
1750  */
1751 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1752                    int maxevents, long timeout)
1753 {
1754         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1755         u64 slack = 0;
1756         bool waiter = false;
1757         wait_queue_entry_t wait;
1758         ktime_t expires, *to = NULL;
1759
1760         lockdep_assert_irqs_enabled();
1761
1762         if (timeout > 0) {
1763                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1764
1765                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1766                 to = &expires;
1767                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1768         } else if (timeout == 0) {
1769                 /*
1770                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1771                  * caller specified a non blocking operation. We still need
1772                  * lock because we could race and not see an epi being added
1773                  * to the ready list while in irq callback. Thus incorrectly
1774                  * returning 0 back to userspace.
1775                  */
1776                 timed_out = 1;
1777
1778                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1779                 eavail = ep_events_available(ep);
1780                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1781
1782                 goto send_events;
1783         }
1784
1785 fetch_events:
1786
1787         if (!ep_events_available(ep))
1788                 ep_busy_loop(ep, timed_out);
1789
1790         eavail = ep_events_available(ep);
1791         if (eavail)
1792                 goto send_events;
1793
1794         /*
1795          * Busy poll timed out.  Drop NAPI ID for now, we can add
1796          * it back in when we have moved a socket with a valid NAPI
1797          * ID onto the ready list.
1798          */
1799         ep_reset_busy_poll_napi_id(ep);
1800
1801         /*
1802          * We don't have any available event to return to the caller.  We need
1803          * to sleep here, and we will be woken by ep_poll_callback() when events
1804          * become available.
1805          */
1806         if (!waiter) {
1807                 waiter = true;
1808                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1809
1810                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1811                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1812                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1813         }
1814
1815         for (;;) {
1816                 /*
1817                  * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1818                  * a wakeup in between. That's why we set the task state
1819                  * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1820                  */
1821                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1822                 /*
1823                  * Always short-circuit for fatal signals to allow
1824                  * threads to make a timely exit without the chance of
1825                  * finding more events available and fetching
1826                  * repeatedly.
1827                  */
1828                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1829                         res = -EINTR;
1830                         break;
1831                 }
1832
1833                 eavail = ep_events_available(ep);
1834                 if (eavail)
1835                         break;
1836                 if (signal_pending(current)) {
1837                         res = -EINTR;
1838                         break;
1839                 }
1840
1841                 if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS)) {
1842                         timed_out = 1;
1843                         break;
1844                 }
1845         }
1846
1847         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1848
1849 send_events:
1850         /*
1851          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1852          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1853          * more luck.
1854          */
1855         if (!res && eavail &&
1856             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1857                 goto fetch_events;
1858
1859         if (waiter) {
1860                 spin_lock_irq(&ep->wq.lock);
1861                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1862                 spin_unlock_irq(&ep->wq.lock);
1863         }
1864
1865         return res;
1866 }
1867
1868 /**
1869  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1870  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1871  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1872  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1873  *                      result in excessive stack usage).
1874  *
1875  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1876  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1877  *          data structure pointer.
1878  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1879  *
1880  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1881  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1882  */
1883 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1884 {
1885         int error = 0;
1886         struct file *file = priv;
1887         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1888         struct eventpoll *ep_tovisit;
1889         struct rb_node *rbp;
1890         struct epitem *epi;
1891
1892         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1893         ep->visited = 1;
1894         list_add(&ep->visited_list_link, &visited_list);
1895         for (rbp = rb_first_cached(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1896                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1897                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1898                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1899                         if (ep_tovisit->visited)
1900                                 continue;
1901                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1902                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1903                                         ep_tovisit, current);
1904                         if (error != 0)
1905                                 break;
1906                 } else {
1907                         /*
1908                          * If we've reached a file that is not associated with
1909                          * an ep, then we need to check if the newly added
1910                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1911                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1912                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1913                          * during ep_insert().
1914                          */
1915                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink))
1916                                 list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1917                                          &tfile_check_list);
1918                 }
1919         }
1920         mutex_unlock(&ep->mtx);
1921
1922         return error;
1923 }
1924
1925 /**
1926  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1927  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1928  *                 closed loops or too deep chains.
1929  *
1930  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1931  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1932  *
1933  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1934  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1935  */
1936 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1937 {
1938         int ret;
1939         struct eventpoll *ep_cur, *ep_next;
1940
1941         ret = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1942                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1943         /* clear visited list */
1944         list_for_each_entry_safe(ep_cur, ep_next, &visited_list,
1945                                                         visited_list_link) {
1946                 ep_cur->visited = 0;
1947                 list_del(&ep_cur->visited_list_link);
1948         }
1949         return ret;
1950 }
1951
1952 static void clear_tfile_check_list(void)
1953 {
1954         struct file *file;
1955
1956         /* first clear the tfile_check_list */
1957         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1958                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1959                                         f_tfile_llink);
1960                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1961         }
1962         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Open an eventpoll file descriptor.
1967  */
1968 static int do_epoll_create(int flags)
1969 {
1970         int error, fd;
1971         struct eventpoll *ep = NULL;
1972         struct file *file;
1973
1974         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1975         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1976
1977         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1978                 return -EINVAL;
1979         /*
1980          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1981          */
1982         error = ep_alloc(&ep);
1983         if (error < 0)
1984                 return error;
1985         /*
1986          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1987          * a file structure and a free file descriptor.
1988          */
1989         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1990         if (fd < 0) {
1991                 error = fd;
1992                 goto out_free_ep;
1993         }
1994         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1995                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1996         if (IS_ERR(file)) {
1997                 error = PTR_ERR(file);
1998                 goto out_free_fd;
1999         }
2000         ep->file = file;
2001         fd_install(fd, file);
2002         return fd;
2003
2004 out_free_fd:
2005         put_unused_fd(fd);
2006 out_free_ep:
2007         ep_free(ep);
2008         return error;
2009 }
2010
2011 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
2012 {
2013         return do_epoll_create(flags);
2014 }
2015
2016 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
2017 {
2018         if (size <= 0)
2019                 return -EINVAL;
2020
2021         return do_epoll_create(0);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * The following function implements the controller interface for
2026  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
2027  * file descriptors inside the interest set.
2028  */
2029 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
2030                 struct epoll_event __user *, event)
2031 {
2032         int error;
2033         int full_check = 0;
2034         struct fd f, tf;
2035         struct eventpoll *ep;
2036         struct epitem *epi;
2037         struct epoll_event epds;
2038         struct eventpoll *tep = NULL;
2039
2040         error = -EFAULT;
2041         if (ep_op_has_event(op) &&
2042             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
2043                 goto error_return;
2044
2045         error = -EBADF;
2046         f = fdget(epfd);
2047         if (!f.file)
2048                 goto error_return;
2049
2050         /* Get the "struct file *" for the target file */
2051         tf = fdget(fd);
2052         if (!tf.file)
2053                 goto error_fput;
2054
2055         /* The target file descriptor must support poll */
2056         error = -EPERM;
2057         if (!file_can_poll(tf.file))
2058                 goto error_tgt_fput;
2059
2060         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
2061         if (ep_op_has_event(op))
2062                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
2063
2064         /*
2065          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
2066          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
2067          * adding an epoll file descriptor inside itself.
2068          */
2069         error = -EINVAL;
2070         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
2071                 goto error_tgt_fput;
2072
2073         /*
2074          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
2075          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
2076          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
2077          */
2078         if (ep_op_has_event(op) && (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2079                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
2080                         goto error_tgt_fput;
2081                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
2082                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
2083                         goto error_tgt_fput;
2084         }
2085
2086         /*
2087          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2088          * our own data structure.
2089          */
2090         ep = f.file->private_data;
2091
2092         /*
2093          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
2094          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
2095          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
2096          * checking for loops we also determine the list of files reachable
2097          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
2098          * haven't created too many possible wakeup paths.
2099          *
2100          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
2101          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
2102          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
2103          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
2104          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
2105          * EPOLL_CTL_ADD operations.
2106          */
2107         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2108         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
2109                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
2110                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
2111                         full_check = 1;
2112                         mutex_unlock(&ep->mtx);
2113                         mutex_lock(&epmutex);
2114                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2115                                 error = -ELOOP;
2116                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0) {
2117                                         clear_tfile_check_list();
2118                                         goto error_tgt_fput;
2119                                 }
2120                         } else
2121                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
2122                                                         &tfile_check_list);
2123                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
2124                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
2125                                 tep = tf.file->private_data;
2126                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
2127                         }
2128                 }
2129         }
2130
2131         /*
2132          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
2133          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
2134          * ep_find() till we release the mutex.
2135          */
2136         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
2137
2138         error = -EINVAL;
2139         switch (op) {
2140         case EPOLL_CTL_ADD:
2141                 if (!epi) {
2142                         epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2143                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
2144                 } else
2145                         error = -EEXIST;
2146                 if (full_check)
2147                         clear_tfile_check_list();
2148                 break;
2149         case EPOLL_CTL_DEL:
2150                 if (epi)
2151                         error = ep_remove(ep, epi);
2152                 else
2153                         error = -ENOENT;
2154                 break;
2155         case EPOLL_CTL_MOD:
2156                 if (epi) {
2157                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
2158                                 epds.events |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
2159                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
2160                         }
2161                 } else
2162                         error = -ENOENT;
2163                 break;
2164         }
2165         if (tep != NULL)
2166                 mutex_unlock(&tep->mtx);
2167         mutex_unlock(&ep->mtx);
2168
2169 error_tgt_fput:
2170         if (full_check)
2171                 mutex_unlock(&epmutex);
2172
2173         fdput(tf);
2174 error_fput:
2175         fdput(f);
2176 error_return:
2177
2178         return error;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2183  * part of the user space epoll_wait(2).
2184  */
2185 static int do_epoll_wait(int epfd, struct epoll_event __user *events,
2186                          int maxevents, int timeout)
2187 {
2188         int error;
2189         struct fd f;
2190         struct eventpoll *ep;
2191
2192         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2193         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2194                 return -EINVAL;
2195
2196         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2197         if (!access_ok(events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2198                 return -EFAULT;
2199
2200         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2201         f = fdget(epfd);
2202         if (!f.file)
2203                 return -EBADF;
2204
2205         /*
2206          * We have to check that the file structure underneath the fd
2207          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2208          */
2209         error = -EINVAL;
2210         if (!is_file_epoll(f.file))
2211                 goto error_fput;
2212
2213         /*
2214          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2215          * our own data structure.
2216          */
2217         ep = f.file->private_data;
2218
2219         /* Time to fish for events ... */
2220         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2221
2222 error_fput:
2223         fdput(f);
2224         return error;
2225 }
2226
2227 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2228                 int, maxevents, int, timeout)
2229 {
2230         return do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2235  * part of the user space epoll_pwait(2).
2236  */
2237 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2238                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2239                 size_t, sigsetsize)
2240 {
2241         int error;
2242         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2243
2244         /*
2245          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2246          * we apply it here.
2247          */
2248         error = set_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2249         if (error)
2250                 return error;
2251
2252         error = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2253
2254         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2255
2256         return error;
2257 }
2258
2259 #ifdef CONFIG_COMPAT
2260 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2261                         struct epoll_event __user *, events,
2262                         int, maxevents, int, timeout,
2263                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2264                         compat_size_t, sigsetsize)
2265 {
2266         long err;
2267         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2268
2269         /*
2270          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2271          * we apply it here.
2272          */
2273         err = set_compat_user_sigmask(sigmask, &ksigmask, &sigsaved, sigsetsize);
2274         if (err)
2275                 return err;
2276
2277         err = do_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2278
2279         restore_user_sigmask(sigmask, &sigsaved);
2280
2281         return err;
2282 }
2283 #endif
2284
2285 static int __init eventpoll_init(void)
2286 {
2287         struct sysinfo si;
2288
2289         si_meminfo(&si);
2290         /*
2291          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2292          */
2293         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2294                 EP_ITEM_COST;
2295         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2296
2297         /*
2298          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2299          * inclusion loops checks.
2300          */
2301         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2302
2303 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2304         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2305         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2306 #endif
2307
2308         /*
2309          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2310          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2311          */
2312         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2313
2314         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2315         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2316                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2317
2318         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2319         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2320                 sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC|SLAB_ACCOUNT, NULL);
2321
2322         return 0;
2323 }
2324 fs_initcall(eventpoll_init);