GNU Linux-libre 4.9.318-gnu1
[releases.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.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 <asm/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
46 /*
47  * LOCKING:
48  * There are three level of locking required by epoll :
49  *
50  * 1) epmutex (mutex)
51  * 2) ep->mtx (mutex)
52  * 3) ep->lock (spinlock)
53  *
54  * The acquire order is the one listed above, from 1 to 3.
55  * We need a spinlock (ep->lock) because we manipulate objects
56  * from inside the poll callback, that might be triggered from
57  * a wake_up() that in turn might be called from IRQ context.
58  * So we can't sleep inside the poll callback and hence we need
59  * a spinlock. During the event transfer loop (from kernel to
60  * user space) we could end up sleeping due a copy_to_user(), so
61  * we need a lock that will allow us to sleep. This lock is a
62  * mutex (ep->mtx). It is acquired during the event transfer loop,
63  * during epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) and during eventpoll_release_file().
64  * Then we also need a global mutex to serialize eventpoll_release_file()
65  * and ep_free().
66  * This mutex is acquired by ep_free() during the epoll file
67  * cleanup path and it is also acquired by eventpoll_release_file()
68  * if a file has been pushed inside an epoll set and it is then
69  * close()d without a previous call to epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL).
70  * It is also acquired when inserting an epoll fd onto another epoll
71  * fd. We do this so that we walk the epoll tree and ensure that this
72  * insertion does not create a cycle of epoll file descriptors, which
73  * could lead to deadlock. We need a global mutex to prevent two
74  * simultaneous inserts (A into B and B into A) from racing and
75  * constructing a cycle without either insert observing that it is
76  * going to.
77  * It is necessary to acquire multiple "ep->mtx"es at once in the
78  * case when one epoll fd is added to another. In this case, we
79  * always acquire the locks in the order of nesting (i.e. after
80  * epoll_ctl(e1, EPOLL_CTL_ADD, e2), e1->mtx will always be acquired
81  * before e2->mtx). Since we disallow cycles of epoll file
82  * descriptors, this ensures that the mutexes are well-ordered. In
83  * order to communicate this nesting to lockdep, when walking a tree
84  * of epoll file descriptors, we use the current recursion depth as
85  * the lockdep subkey.
86  * It is possible to drop the "ep->mtx" and to use the global
87  * mutex "epmutex" (together with "ep->lock") to have it working,
88  * but having "ep->mtx" will make the interface more scalable.
89  * Events that require holding "epmutex" are very rare, while for
90  * normal operations the epoll private "ep->mtx" will guarantee
91  * a better scalability.
92  */
93
94 /* Epoll private bits inside the event mask */
95 #define EP_PRIVATE_BITS (EPOLLWAKEUP | EPOLLONESHOT | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
96
97 #define EPOLLINOUT_BITS (POLLIN | POLLOUT)
98
99 #define EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS (EPOLLINOUT_BITS | POLLERR | POLLHUP | \
100                                 EPOLLWAKEUP | EPOLLET | EPOLLEXCLUSIVE)
101
102 /* Maximum number of nesting allowed inside epoll sets */
103 #define EP_MAX_NESTS 4
104
105 #define EP_MAX_EVENTS (INT_MAX / sizeof(struct epoll_event))
106
107 #define EP_UNACTIVE_PTR ((void *) -1L)
108
109 #define EP_ITEM_COST (sizeof(struct epitem) + sizeof(struct eppoll_entry))
110
111 struct epoll_filefd {
112         struct file *file;
113         int fd;
114 } __packed;
115
116 /*
117  * Structure used to track possible nested calls, for too deep recursions
118  * and loop cycles.
119  */
120 struct nested_call_node {
121         struct list_head llink;
122         void *cookie;
123         void *ctx;
124 };
125
126 /*
127  * This structure is used as collector for nested calls, to check for
128  * maximum recursion dept and loop cycles.
129  */
130 struct nested_calls {
131         struct list_head tasks_call_list;
132         spinlock_t lock;
133 };
134
135 /*
136  * Each file descriptor added to the eventpoll interface will
137  * have an entry of this type linked to the "rbr" RB tree.
138  * Avoid increasing the size of this struct, there can be many thousands
139  * of these on a server and we do not want this to take another cache line.
140  */
141 struct epitem {
142         union {
143                 /* RB tree node links this structure to the eventpoll RB tree */
144                 struct rb_node rbn;
145                 /* Used to free the struct epitem */
146                 struct rcu_head rcu;
147         };
148
149         /* List header used to link this structure to the eventpoll ready list */
150         struct list_head rdllink;
151
152         /*
153          * Works together "struct eventpoll"->ovflist in keeping the
154          * single linked chain of items.
155          */
156         struct epitem *next;
157
158         /* The file descriptor information this item refers to */
159         struct epoll_filefd ffd;
160
161         /* Number of active wait queue attached to poll operations */
162         int nwait;
163
164         /* List containing poll wait queues */
165         struct list_head pwqlist;
166
167         /* The "container" of this item */
168         struct eventpoll *ep;
169
170         /* List header used to link this item to the "struct file" items list */
171         struct list_head fllink;
172
173         /* wakeup_source used when EPOLLWAKEUP is set */
174         struct wakeup_source __rcu *ws;
175
176         /* The structure that describe the interested events and the source fd */
177         struct epoll_event event;
178 };
179
180 /*
181  * This structure is stored inside the "private_data" member of the file
182  * structure and represents the main data structure for the eventpoll
183  * interface.
184  */
185 struct eventpoll {
186         /* Protect the access to this structure */
187         spinlock_t lock;
188
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 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 ->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         u64 gen;
226 };
227
228 /* Wait structure used by the poll hooks */
229 struct eppoll_entry {
230         /* List header used to link this structure to the "struct epitem" */
231         struct list_head llink;
232
233         /* The "base" pointer is set to the container "struct epitem" */
234         struct epitem *base;
235
236         /*
237          * Wait queue item that will be linked to the target file wait
238          * queue head.
239          */
240         wait_queue_t wait;
241
242         /* The wait queue head that linked the "wait" wait queue item */
243         wait_queue_head_t *whead;
244 };
245
246 /* Wrapper struct used by poll queueing */
247 struct ep_pqueue {
248         poll_table pt;
249         struct epitem *epi;
250 };
251
252 /* Used by the ep_send_events() function as callback private data */
253 struct ep_send_events_data {
254         int maxevents;
255         struct epoll_event __user *events;
256 };
257
258 /*
259  * Configuration options available inside /proc/sys/fs/epoll/
260  */
261 /* Maximum number of epoll watched descriptors, per user */
262 static long max_user_watches __read_mostly;
263
264 /*
265  * This mutex is used to serialize ep_free() and eventpoll_release_file().
266  */
267 static DEFINE_MUTEX(epmutex);
268
269 static u64 loop_check_gen = 0;
270
271 /* Used to check for epoll file descriptor inclusion loops */
272 static struct nested_calls poll_loop_ncalls;
273
274 /* Used for safe wake up implementation */
275 static struct nested_calls poll_safewake_ncalls;
276
277 /* Used to call file's f_op->poll() under the nested calls boundaries */
278 static struct nested_calls poll_readywalk_ncalls;
279
280 /* Slab cache used to allocate "struct epitem" */
281 static struct kmem_cache *epi_cache __read_mostly;
282
283 /* Slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
284 static struct kmem_cache *pwq_cache __read_mostly;
285
286 /*
287  * List of files with newly added links, where we may need to limit the number
288  * of emanating paths. Protected by the epmutex.
289  */
290 static LIST_HEAD(tfile_check_list);
291
292 #ifdef CONFIG_SYSCTL
293
294 #include <linux/sysctl.h>
295
296 static long zero;
297 static long long_max = LONG_MAX;
298
299 struct ctl_table epoll_table[] = {
300         {
301                 .procname       = "max_user_watches",
302                 .data           = &max_user_watches,
303                 .maxlen         = sizeof(max_user_watches),
304                 .mode           = 0644,
305                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
306                 .extra1         = &zero,
307                 .extra2         = &long_max,
308         },
309         { }
310 };
311 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
312
313 static const struct file_operations eventpoll_fops;
314
315 static inline int is_file_epoll(struct file *f)
316 {
317         return f->f_op == &eventpoll_fops;
318 }
319
320 /* Setup the structure that is used as key for the RB tree */
321 static inline void ep_set_ffd(struct epoll_filefd *ffd,
322                               struct file *file, int fd)
323 {
324         ffd->file = file;
325         ffd->fd = fd;
326 }
327
328 /* Compare RB tree keys */
329 static inline int ep_cmp_ffd(struct epoll_filefd *p1,
330                              struct epoll_filefd *p2)
331 {
332         return (p1->file > p2->file ? +1:
333                 (p1->file < p2->file ? -1 : p1->fd - p2->fd));
334 }
335
336 /* Tells us if the item is currently linked */
337 static inline int ep_is_linked(struct list_head *p)
338 {
339         return !list_empty(p);
340 }
341
342 static inline struct eppoll_entry *ep_pwq_from_wait(wait_queue_t *p)
343 {
344         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait);
345 }
346
347 /* Get the "struct epitem" from a wait queue pointer */
348 static inline struct epitem *ep_item_from_wait(wait_queue_t *p)
349 {
350         return container_of(p, struct eppoll_entry, wait)->base;
351 }
352
353 /* Get the "struct epitem" from an epoll queue wrapper */
354 static inline struct epitem *ep_item_from_epqueue(poll_table *p)
355 {
356         return container_of(p, struct ep_pqueue, pt)->epi;
357 }
358
359 /* Tells if the epoll_ctl(2) operation needs an event copy from userspace */
360 static inline int ep_op_has_event(int op)
361 {
362         return op != EPOLL_CTL_DEL;
363 }
364
365 /* Initialize the poll safe wake up structure */
366 static void ep_nested_calls_init(struct nested_calls *ncalls)
367 {
368         INIT_LIST_HEAD(&ncalls->tasks_call_list);
369         spin_lock_init(&ncalls->lock);
370 }
371
372 /**
373  * ep_events_available - Checks if ready events might be available.
374  *
375  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
376  *
377  * Returns: Returns a value different than zero if ready events are available,
378  *          or zero otherwise.
379  */
380 static inline int ep_events_available(struct eventpoll *ep)
381 {
382         return !list_empty(&ep->rdllist) || ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR;
383 }
384
385 /**
386  * ep_call_nested - Perform a bound (possibly) nested call, by checking
387  *                  that the recursion limit is not exceeded, and that
388  *                  the same nested call (by the meaning of same cookie) is
389  *                  no re-entered.
390  *
391  * @ncalls: Pointer to the nested_calls structure to be used for this call.
392  * @max_nests: Maximum number of allowed nesting calls.
393  * @nproc: Nested call core function pointer.
394  * @priv: Opaque data to be passed to the @nproc callback.
395  * @cookie: Cookie to be used to identify this nested call.
396  * @ctx: This instance context.
397  *
398  * Returns: Returns the code returned by the @nproc callback, or -1 if
399  *          the maximum recursion limit has been exceeded.
400  */
401 static int ep_call_nested(struct nested_calls *ncalls, int max_nests,
402                           int (*nproc)(void *, void *, int), void *priv,
403                           void *cookie, void *ctx)
404 {
405         int error, call_nests = 0;
406         unsigned long flags;
407         struct list_head *lsthead = &ncalls->tasks_call_list;
408         struct nested_call_node *tncur;
409         struct nested_call_node tnode;
410
411         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
412
413         /*
414          * Try to see if the current task is already inside this wakeup call.
415          * We use a list here, since the population inside this set is always
416          * very much limited.
417          */
418         list_for_each_entry(tncur, lsthead, llink) {
419                 if (tncur->ctx == ctx &&
420                     (tncur->cookie == cookie || ++call_nests > max_nests)) {
421                         /*
422                          * Ops ... loop detected or maximum nest level reached.
423                          * We abort this wake by breaking the cycle itself.
424                          */
425                         error = -1;
426                         goto out_unlock;
427                 }
428         }
429
430         /* Add the current task and cookie to the list */
431         tnode.ctx = ctx;
432         tnode.cookie = cookie;
433         list_add(&tnode.llink, lsthead);
434
435         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
436
437         /* Call the nested function */
438         error = (*nproc)(priv, cookie, call_nests);
439
440         /* Remove the current task from the list */
441         spin_lock_irqsave(&ncalls->lock, flags);
442         list_del(&tnode.llink);
443 out_unlock:
444         spin_unlock_irqrestore(&ncalls->lock, flags);
445
446         return error;
447 }
448
449 /*
450  * As described in commit 0ccf831cb lockdep: annotate epoll
451  * the use of wait queues used by epoll is done in a very controlled
452  * manner. Wake ups can nest inside each other, but are never done
453  * with the same locking. For example:
454  *
455  *   dfd = socket(...);
456  *   efd1 = epoll_create();
457  *   efd2 = epoll_create();
458  *   epoll_ctl(efd1, EPOLL_CTL_ADD, dfd, ...);
459  *   epoll_ctl(efd2, EPOLL_CTL_ADD, efd1, ...);
460  *
461  * When a packet arrives to the device underneath "dfd", the net code will
462  * issue a wake_up() on its poll wake list. Epoll (efd1) has installed a
463  * callback wakeup entry on that queue, and the wake_up() performed by the
464  * "dfd" net code will end up in ep_poll_callback(). At this point epoll
465  * (efd1) notices that it may have some event ready, so it needs to wake up
466  * the waiters on its poll wait list (efd2). So it calls ep_poll_safewake()
467  * that ends up in another wake_up(), after having checked about the
468  * recursion constraints. That are, no more than EP_MAX_POLLWAKE_NESTS, to
469  * avoid stack blasting.
470  *
471  * When CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is enabled, make sure lockdep can handle
472  * this special case of epoll.
473  */
474 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
475 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
476                                      unsigned long events, int subclass)
477 {
478         unsigned long flags;
479
480         spin_lock_irqsave_nested(&wqueue->lock, flags, subclass);
481         wake_up_locked_poll(wqueue, events);
482         spin_unlock_irqrestore(&wqueue->lock, flags);
483 }
484 #else
485 static inline void ep_wake_up_nested(wait_queue_head_t *wqueue,
486                                      unsigned long events, int subclass)
487 {
488         wake_up_poll(wqueue, events);
489 }
490 #endif
491
492 static int ep_poll_wakeup_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
493 {
494         ep_wake_up_nested((wait_queue_head_t *) cookie, POLLIN,
495                           1 + call_nests);
496         return 0;
497 }
498
499 /*
500  * Perform a safe wake up of the poll wait list. The problem is that
501  * with the new callback'd wake up system, it is possible that the
502  * poll callback is reentered from inside the call to wake_up() done
503  * on the poll wait queue head. The rule is that we cannot reenter the
504  * wake up code from the same task more than EP_MAX_NESTS times,
505  * and we cannot reenter the same wait queue head at all. This will
506  * enable to have a hierarchy of epoll file descriptor of no more than
507  * EP_MAX_NESTS deep.
508  */
509 static void ep_poll_safewake(wait_queue_head_t *wq)
510 {
511         int this_cpu = get_cpu();
512
513         ep_call_nested(&poll_safewake_ncalls, EP_MAX_NESTS,
514                        ep_poll_wakeup_proc, NULL, wq, (void *) (long) this_cpu);
515
516         put_cpu();
517 }
518
519 static void ep_remove_wait_queue(struct eppoll_entry *pwq)
520 {
521         wait_queue_head_t *whead;
522
523         rcu_read_lock();
524         /*
525          * If it is cleared by POLLFREE, it should be rcu-safe.
526          * If we read NULL we need a barrier paired with
527          * smp_store_release() in ep_poll_callback(), otherwise
528          * we rely on whead->lock.
529          */
530         whead = smp_load_acquire(&pwq->whead);
531         if (whead)
532                 remove_wait_queue(whead, &pwq->wait);
533         rcu_read_unlock();
534 }
535
536 /*
537  * This function unregisters poll callbacks from the associated file
538  * descriptor.  Must be called with "mtx" held (or "epmutex" if called from
539  * ep_free).
540  */
541 static void ep_unregister_pollwait(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
542 {
543         struct list_head *lsthead = &epi->pwqlist;
544         struct eppoll_entry *pwq;
545
546         while (!list_empty(lsthead)) {
547                 pwq = list_first_entry(lsthead, struct eppoll_entry, llink);
548
549                 list_del(&pwq->llink);
550                 ep_remove_wait_queue(pwq);
551                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
552         }
553 }
554
555 /* call only when ep->mtx is held */
556 static inline struct wakeup_source *ep_wakeup_source(struct epitem *epi)
557 {
558         return rcu_dereference_check(epi->ws, lockdep_is_held(&epi->ep->mtx));
559 }
560
561 /* call only when ep->mtx is held */
562 static inline void ep_pm_stay_awake(struct epitem *epi)
563 {
564         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
565
566         if (ws)
567                 __pm_stay_awake(ws);
568 }
569
570 static inline bool ep_has_wakeup_source(struct epitem *epi)
571 {
572         return rcu_access_pointer(epi->ws) ? true : false;
573 }
574
575 /* call when ep->mtx cannot be held (ep_poll_callback) */
576 static inline void ep_pm_stay_awake_rcu(struct epitem *epi)
577 {
578         struct wakeup_source *ws;
579
580         rcu_read_lock();
581         ws = rcu_dereference(epi->ws);
582         if (ws)
583                 __pm_stay_awake(ws);
584         rcu_read_unlock();
585 }
586
587 /**
588  * ep_scan_ready_list - Scans the ready list in a way that makes possible for
589  *                      the scan code, to call f_op->poll(). Also allows for
590  *                      O(NumReady) performance.
591  *
592  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
593  * @sproc: Pointer to the scan callback.
594  * @priv: Private opaque data passed to the @sproc callback.
595  * @depth: The current depth of recursive f_op->poll calls.
596  * @ep_locked: caller already holds ep->mtx
597  *
598  * Returns: The same integer error code returned by the @sproc callback.
599  */
600 static int ep_scan_ready_list(struct eventpoll *ep,
601                               int (*sproc)(struct eventpoll *,
602                                            struct list_head *, void *),
603                               void *priv, int depth, bool ep_locked)
604 {
605         int error, pwake = 0;
606         unsigned long flags;
607         struct epitem *epi, *nepi;
608         LIST_HEAD(txlist);
609
610         /*
611          * We need to lock this because we could be hit by
612          * eventpoll_release_file() and epoll_ctl().
613          */
614
615         if (!ep_locked)
616                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, depth);
617
618         /*
619          * Steal the ready list, and re-init the original one to the
620          * empty list. Also, set ep->ovflist to NULL so that events
621          * happening while looping w/out locks, are not lost. We cannot
622          * have the poll callback to queue directly on ep->rdllist,
623          * because we want the "sproc" callback to be able to do it
624          * in a lockless way.
625          */
626         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
627         list_splice_init(&ep->rdllist, &txlist);
628         ep->ovflist = NULL;
629         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
630
631         /*
632          * Now call the callback function.
633          */
634         error = (*sproc)(ep, &txlist, priv);
635
636         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
637         /*
638          * During the time we spent inside the "sproc" callback, some
639          * other events might have been queued by the poll callback.
640          * We re-insert them inside the main ready-list here.
641          */
642         for (nepi = ep->ovflist; (epi = nepi) != NULL;
643              nepi = epi->next, epi->next = EP_UNACTIVE_PTR) {
644                 /*
645                  * We need to check if the item is already in the list.
646                  * During the "sproc" callback execution time, items are
647                  * queued into ->ovflist but the "txlist" might already
648                  * contain them, and the list_splice() below takes care of them.
649                  */
650                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
651                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
652                         ep_pm_stay_awake(epi);
653                 }
654         }
655         /*
656          * We need to set back ep->ovflist to EP_UNACTIVE_PTR, so that after
657          * releasing the lock, events will be queued in the normal way inside
658          * ep->rdllist.
659          */
660         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
661
662         /*
663          * Quickly re-inject items left on "txlist".
664          */
665         list_splice(&txlist, &ep->rdllist);
666         __pm_relax(ep->ws);
667
668         if (!list_empty(&ep->rdllist)) {
669                 /*
670                  * Wake up (if active) both the eventpoll wait list and
671                  * the ->poll() wait list (delayed after we release the lock).
672                  */
673                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
674                         wake_up_locked(&ep->wq);
675                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
676                         pwake++;
677         }
678         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
679
680         if (!ep_locked)
681                 mutex_unlock(&ep->mtx);
682
683         /* We have to call this outside the lock */
684         if (pwake)
685                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
686
687         return error;
688 }
689
690 static void epi_rcu_free(struct rcu_head *head)
691 {
692         struct epitem *epi = container_of(head, struct epitem, rcu);
693         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
694 }
695
696 /*
697  * Removes a "struct epitem" from the eventpoll RB tree and deallocates
698  * all the associated resources. Must be called with "mtx" held.
699  */
700 static int ep_remove(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
701 {
702         unsigned long flags;
703         struct file *file = epi->ffd.file;
704
705         /*
706          * Removes poll wait queue hooks. We _have_ to do this without holding
707          * the "ep->lock" otherwise a deadlock might occur. This because of the
708          * sequence of the lock acquisition. Here we do "ep->lock" then the wait
709          * queue head lock when unregistering the wait queue. The wakeup callback
710          * will run by holding the wait queue head lock and will call our callback
711          * that will try to get "ep->lock".
712          */
713         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
714
715         /* Remove the current item from the list of epoll hooks */
716         spin_lock(&file->f_lock);
717         list_del_rcu(&epi->fllink);
718         spin_unlock(&file->f_lock);
719
720         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
721
722         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
723         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
724                 list_del_init(&epi->rdllink);
725         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
726
727         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
728         /*
729          * At this point it is safe to free the eventpoll item. Use the union
730          * field epi->rcu, since we are trying to minimize the size of
731          * 'struct epitem'. The 'rbn' field is no longer in use. Protected by
732          * ep->mtx. The rcu read side, reverse_path_check_proc(), does not make
733          * use of the rbn field.
734          */
735         call_rcu(&epi->rcu, epi_rcu_free);
736
737         atomic_long_dec(&ep->user->epoll_watches);
738
739         return 0;
740 }
741
742 static void ep_free(struct eventpoll *ep)
743 {
744         struct rb_node *rbp;
745         struct epitem *epi;
746
747         /* We need to release all tasks waiting for these file */
748         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
749                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
750
751         /*
752          * We need to lock this because we could be hit by
753          * eventpoll_release_file() while we're freeing the "struct eventpoll".
754          * We do not need to hold "ep->mtx" here because the epoll file
755          * is on the way to be removed and no one has references to it
756          * anymore. The only hit might come from eventpoll_release_file() but
757          * holding "epmutex" is sufficient here.
758          */
759         mutex_lock(&epmutex);
760
761         /*
762          * Walks through the whole tree by unregistering poll callbacks.
763          */
764         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
765                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
766
767                 ep_unregister_pollwait(ep, epi);
768                 cond_resched();
769         }
770
771         /*
772          * Walks through the whole tree by freeing each "struct epitem". At this
773          * point we are sure no poll callbacks will be lingering around, and also by
774          * holding "epmutex" we can be sure that no file cleanup code will hit
775          * us during this operation. So we can avoid the lock on "ep->lock".
776          * We do not need to lock ep->mtx, either, we only do it to prevent
777          * a lockdep warning.
778          */
779         mutex_lock(&ep->mtx);
780         while ((rbp = rb_first(&ep->rbr)) != NULL) {
781                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
782                 ep_remove(ep, epi);
783                 cond_resched();
784         }
785         mutex_unlock(&ep->mtx);
786
787         mutex_unlock(&epmutex);
788         mutex_destroy(&ep->mtx);
789         free_uid(ep->user);
790         wakeup_source_unregister(ep->ws);
791         kfree(ep);
792 }
793
794 static int ep_eventpoll_release(struct inode *inode, struct file *file)
795 {
796         struct eventpoll *ep = file->private_data;
797
798         if (ep)
799                 ep_free(ep);
800
801         return 0;
802 }
803
804 static inline unsigned int ep_item_poll(struct epitem *epi, poll_table *pt)
805 {
806         pt->_key = epi->event.events;
807
808         return epi->ffd.file->f_op->poll(epi->ffd.file, pt) & epi->event.events;
809 }
810
811 static int ep_read_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
812                                void *priv)
813 {
814         struct epitem *epi, *tmp;
815         poll_table pt;
816
817         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
818
819         list_for_each_entry_safe(epi, tmp, head, rdllink) {
820                 if (ep_item_poll(epi, &pt))
821                         return POLLIN | POLLRDNORM;
822                 else {
823                         /*
824                          * Item has been dropped into the ready list by the poll
825                          * callback, but it's not actually ready, as far as
826                          * caller requested events goes. We can remove it here.
827                          */
828                         __pm_relax(ep_wakeup_source(epi));
829                         list_del_init(&epi->rdllink);
830                 }
831         }
832
833         return 0;
834 }
835
836 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
837                                  poll_table *pt);
838
839 struct readyevents_arg {
840         struct eventpoll *ep;
841         bool locked;
842 };
843
844 static int ep_poll_readyevents_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
845 {
846         struct readyevents_arg *arg = priv;
847
848         return ep_scan_ready_list(arg->ep, ep_read_events_proc, NULL,
849                                   call_nests + 1, arg->locked);
850 }
851
852 static unsigned int ep_eventpoll_poll(struct file *file, poll_table *wait)
853 {
854         int pollflags;
855         struct eventpoll *ep = file->private_data;
856         struct readyevents_arg arg;
857
858         /*
859          * During ep_insert() we already hold the ep->mtx for the tfile.
860          * Prevent re-aquisition.
861          */
862         arg.locked = wait && (wait->_qproc == ep_ptable_queue_proc);
863         arg.ep = ep;
864
865         /* Insert inside our poll wait queue */
866         poll_wait(file, &ep->poll_wait, wait);
867
868         /*
869          * Proceed to find out if wanted events are really available inside
870          * the ready list. This need to be done under ep_call_nested()
871          * supervision, since the call to f_op->poll() done on listed files
872          * could re-enter here.
873          */
874         pollflags = ep_call_nested(&poll_readywalk_ncalls, EP_MAX_NESTS,
875                                    ep_poll_readyevents_proc, &arg, ep, current);
876
877         return pollflags != -1 ? pollflags : 0;
878 }
879
880 #ifdef CONFIG_PROC_FS
881 static void ep_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
882 {
883         struct eventpoll *ep = f->private_data;
884         struct rb_node *rbp;
885
886         mutex_lock(&ep->mtx);
887         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
888                 struct epitem *epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
889
890                 seq_printf(m, "tfd: %8d events: %8x data: %16llx\n",
891                            epi->ffd.fd, epi->event.events,
892                            (long long)epi->event.data);
893                 if (seq_has_overflowed(m))
894                         break;
895         }
896         mutex_unlock(&ep->mtx);
897 }
898 #endif
899
900 /* File callbacks that implement the eventpoll file behaviour */
901 static const struct file_operations eventpoll_fops = {
902 #ifdef CONFIG_PROC_FS
903         .show_fdinfo    = ep_show_fdinfo,
904 #endif
905         .release        = ep_eventpoll_release,
906         .poll           = ep_eventpoll_poll,
907         .llseek         = noop_llseek,
908 };
909
910 /*
911  * This is called from eventpoll_release() to unlink files from the eventpoll
912  * interface. We need to have this facility to cleanup correctly files that are
913  * closed without being removed from the eventpoll interface.
914  */
915 void eventpoll_release_file(struct file *file)
916 {
917         struct eventpoll *ep;
918         struct epitem *epi, *next;
919
920         /*
921          * We don't want to get "file->f_lock" because it is not
922          * necessary. It is not necessary because we're in the "struct file"
923          * cleanup path, and this means that no one is using this file anymore.
924          * So, for example, epoll_ctl() cannot hit here since if we reach this
925          * point, the file counter already went to zero and fget() would fail.
926          * The only hit might come from ep_free() but by holding the mutex
927          * will correctly serialize the operation. We do need to acquire
928          * "ep->mtx" after "epmutex" because ep_remove() requires it when called
929          * from anywhere but ep_free().
930          *
931          * Besides, ep_remove() acquires the lock, so we can't hold it here.
932          */
933         mutex_lock(&epmutex);
934         list_for_each_entry_safe(epi, next, &file->f_ep_links, fllink) {
935                 ep = epi->ep;
936                 mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
937                 ep_remove(ep, epi);
938                 mutex_unlock(&ep->mtx);
939         }
940         mutex_unlock(&epmutex);
941 }
942
943 static int ep_alloc(struct eventpoll **pep)
944 {
945         int error;
946         struct user_struct *user;
947         struct eventpoll *ep;
948
949         user = get_current_user();
950         error = -ENOMEM;
951         ep = kzalloc(sizeof(*ep), GFP_KERNEL);
952         if (unlikely(!ep))
953                 goto free_uid;
954
955         spin_lock_init(&ep->lock);
956         mutex_init(&ep->mtx);
957         init_waitqueue_head(&ep->wq);
958         init_waitqueue_head(&ep->poll_wait);
959         INIT_LIST_HEAD(&ep->rdllist);
960         ep->rbr = RB_ROOT;
961         ep->ovflist = EP_UNACTIVE_PTR;
962         ep->user = user;
963
964         *pep = ep;
965
966         return 0;
967
968 free_uid:
969         free_uid(user);
970         return error;
971 }
972
973 /*
974  * Search the file inside the eventpoll tree. The RB tree operations
975  * are protected by the "mtx" mutex, and ep_find() must be called with
976  * "mtx" held.
977  */
978 static struct epitem *ep_find(struct eventpoll *ep, struct file *file, int fd)
979 {
980         int kcmp;
981         struct rb_node *rbp;
982         struct epitem *epi, *epir = NULL;
983         struct epoll_filefd ffd;
984
985         ep_set_ffd(&ffd, file, fd);
986         for (rbp = ep->rbr.rb_node; rbp; ) {
987                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
988                 kcmp = ep_cmp_ffd(&ffd, &epi->ffd);
989                 if (kcmp > 0)
990                         rbp = rbp->rb_right;
991                 else if (kcmp < 0)
992                         rbp = rbp->rb_left;
993                 else {
994                         epir = epi;
995                         break;
996                 }
997         }
998
999         return epir;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * This is the callback that is passed to the wait queue wakeup
1004  * mechanism. It is called by the stored file descriptors when they
1005  * have events to report.
1006  */
1007 static int ep_poll_callback(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1008 {
1009         int pwake = 0;
1010         unsigned long flags;
1011         struct epitem *epi = ep_item_from_wait(wait);
1012         struct eventpoll *ep = epi->ep;
1013         int ewake = 0;
1014
1015         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1016
1017         /*
1018          * If the event mask does not contain any poll(2) event, we consider the
1019          * descriptor to be disabled. This condition is likely the effect of the
1020          * EPOLLONESHOT bit that disables the descriptor when an event is received,
1021          * until the next EPOLL_CTL_MOD will be issued.
1022          */
1023         if (!(epi->event.events & ~EP_PRIVATE_BITS))
1024                 goto out_unlock;
1025
1026         /*
1027          * Check the events coming with the callback. At this stage, not
1028          * every device reports the events in the "key" parameter of the
1029          * callback. We need to be able to handle both cases here, hence the
1030          * test for "key" != NULL before the event match test.
1031          */
1032         if (key && !((unsigned long) key & epi->event.events))
1033                 goto out_unlock;
1034
1035         /*
1036          * If we are transferring events to userspace, we can hold no locks
1037          * (because we're accessing user memory, and because of linux f_op->poll()
1038          * semantics). All the events that happen during that period of time are
1039          * chained in ep->ovflist and requeued later on.
1040          */
1041         if (ep->ovflist != EP_UNACTIVE_PTR) {
1042                 if (epi->next == EP_UNACTIVE_PTR) {
1043                         epi->next = ep->ovflist;
1044                         ep->ovflist = epi;
1045                         if (epi->ws) {
1046                                 /*
1047                                  * Activate ep->ws since epi->ws may get
1048                                  * deactivated at any time.
1049                                  */
1050                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1051                         }
1052
1053                 }
1054                 goto out_unlock;
1055         }
1056
1057         /* If this file is already in the ready list we exit soon */
1058         if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1059                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1060                 ep_pm_stay_awake_rcu(epi);
1061         }
1062
1063         /*
1064          * Wake up ( if active ) both the eventpoll wait list and the ->poll()
1065          * wait list.
1066          */
1067         if (waitqueue_active(&ep->wq)) {
1068                 if ((epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE) &&
1069                                         !((unsigned long)key & POLLFREE)) {
1070                         switch ((unsigned long)key & EPOLLINOUT_BITS) {
1071                         case POLLIN:
1072                                 if (epi->event.events & POLLIN)
1073                                         ewake = 1;
1074                                 break;
1075                         case POLLOUT:
1076                                 if (epi->event.events & POLLOUT)
1077                                         ewake = 1;
1078                                 break;
1079                         case 0:
1080                                 ewake = 1;
1081                                 break;
1082                         }
1083                 }
1084                 wake_up_locked(&ep->wq);
1085         }
1086         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1087                 pwake++;
1088
1089 out_unlock:
1090         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1091
1092         /* We have to call this outside the lock */
1093         if (pwake)
1094                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1095
1096         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE))
1097                 ewake = 1;
1098
1099         if ((unsigned long)key & POLLFREE) {
1100                 /*
1101                  * If we race with ep_remove_wait_queue() it can miss
1102                  * ->whead = NULL and do another remove_wait_queue() after
1103                  * us, so we can't use __remove_wait_queue().
1104                  */
1105                 list_del_init(&wait->task_list);
1106                 /*
1107                  * ->whead != NULL protects us from the race with ep_free()
1108                  * or ep_remove(), ep_remove_wait_queue() takes whead->lock
1109                  * held by the caller. Once we nullify it, nothing protects
1110                  * ep/epi or even wait.
1111                  */
1112                 smp_store_release(&ep_pwq_from_wait(wait)->whead, NULL);
1113         }
1114
1115         return ewake;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * This is the callback that is used to add our wait queue to the
1120  * target file wakeup lists.
1121  */
1122 static void ep_ptable_queue_proc(struct file *file, wait_queue_head_t *whead,
1123                                  poll_table *pt)
1124 {
1125         struct epitem *epi = ep_item_from_epqueue(pt);
1126         struct eppoll_entry *pwq;
1127
1128         if (epi->nwait >= 0 && (pwq = kmem_cache_alloc(pwq_cache, GFP_KERNEL))) {
1129                 init_waitqueue_func_entry(&pwq->wait, ep_poll_callback);
1130                 pwq->whead = whead;
1131                 pwq->base = epi;
1132                 if (epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)
1133                         add_wait_queue_exclusive(whead, &pwq->wait);
1134                 else
1135                         add_wait_queue(whead, &pwq->wait);
1136                 list_add_tail(&pwq->llink, &epi->pwqlist);
1137                 epi->nwait++;
1138         } else {
1139                 /* We have to signal that an error occurred */
1140                 epi->nwait = -1;
1141         }
1142 }
1143
1144 static void ep_rbtree_insert(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi)
1145 {
1146         int kcmp;
1147         struct rb_node **p = &ep->rbr.rb_node, *parent = NULL;
1148         struct epitem *epic;
1149
1150         while (*p) {
1151                 parent = *p;
1152                 epic = rb_entry(parent, struct epitem, rbn);
1153                 kcmp = ep_cmp_ffd(&epi->ffd, &epic->ffd);
1154                 if (kcmp > 0)
1155                         p = &parent->rb_right;
1156                 else
1157                         p = &parent->rb_left;
1158         }
1159         rb_link_node(&epi->rbn, parent, p);
1160         rb_insert_color(&epi->rbn, &ep->rbr);
1161 }
1162
1163
1164
1165 #define PATH_ARR_SIZE 5
1166 /*
1167  * These are the number paths of length 1 to 5, that we are allowing to emanate
1168  * from a single file of interest. For example, we allow 1000 paths of length
1169  * 1, to emanate from each file of interest. This essentially represents the
1170  * potential wakeup paths, which need to be limited in order to avoid massive
1171  * uncontrolled wakeup storms. The common use case should be a single ep which
1172  * is connected to n file sources. In this case each file source has 1 path
1173  * of length 1. Thus, the numbers below should be more than sufficient. These
1174  * path limits are enforced during an EPOLL_CTL_ADD operation, since a modify
1175  * and delete can't add additional paths. Protected by the epmutex.
1176  */
1177 static const int path_limits[PATH_ARR_SIZE] = { 1000, 500, 100, 50, 10 };
1178 static int path_count[PATH_ARR_SIZE];
1179
1180 static int path_count_inc(int nests)
1181 {
1182         /* Allow an arbitrary number of depth 1 paths */
1183         if (nests == 0)
1184                 return 0;
1185
1186         if (++path_count[nests] > path_limits[nests])
1187                 return -1;
1188         return 0;
1189 }
1190
1191 static void path_count_init(void)
1192 {
1193         int i;
1194
1195         for (i = 0; i < PATH_ARR_SIZE; i++)
1196                 path_count[i] = 0;
1197 }
1198
1199 static int reverse_path_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1200 {
1201         int error = 0;
1202         struct file *file = priv;
1203         struct file *child_file;
1204         struct epitem *epi;
1205
1206         /* CTL_DEL can remove links here, but that can't increase our count */
1207         rcu_read_lock();
1208         list_for_each_entry_rcu(epi, &file->f_ep_links, fllink) {
1209                 child_file = epi->ep->file;
1210                 if (is_file_epoll(child_file)) {
1211                         if (list_empty(&child_file->f_ep_links)) {
1212                                 if (path_count_inc(call_nests)) {
1213                                         error = -1;
1214                                         break;
1215                                 }
1216                         } else {
1217                                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls,
1218                                                         EP_MAX_NESTS,
1219                                                         reverse_path_check_proc,
1220                                                         child_file, child_file,
1221                                                         current);
1222                         }
1223                         if (error != 0)
1224                                 break;
1225                 } else {
1226                         printk(KERN_ERR "reverse_path_check_proc: "
1227                                 "file is not an ep!\n");
1228                 }
1229         }
1230         rcu_read_unlock();
1231         return error;
1232 }
1233
1234 /**
1235  * reverse_path_check - The tfile_check_list is list of file *, which have
1236  *                      links that are proposed to be newly added. We need to
1237  *                      make sure that those added links don't add too many
1238  *                      paths such that we will spend all our time waking up
1239  *                      eventpoll objects.
1240  *
1241  * Returns: Returns zero if the proposed links don't create too many paths,
1242  *          -1 otherwise.
1243  */
1244 static int reverse_path_check(void)
1245 {
1246         int error = 0;
1247         struct file *current_file;
1248
1249         /* let's call this for all tfiles */
1250         list_for_each_entry(current_file, &tfile_check_list, f_tfile_llink) {
1251                 path_count_init();
1252                 error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1253                                         reverse_path_check_proc, current_file,
1254                                         current_file, current);
1255                 if (error)
1256                         break;
1257         }
1258         return error;
1259 }
1260
1261 static int ep_create_wakeup_source(struct epitem *epi)
1262 {
1263         struct name_snapshot n;
1264         struct wakeup_source *ws;
1265
1266         if (!epi->ep->ws) {
1267                 epi->ep->ws = wakeup_source_register("eventpoll");
1268                 if (!epi->ep->ws)
1269                         return -ENOMEM;
1270         }
1271
1272         take_dentry_name_snapshot(&n, epi->ffd.file->f_path.dentry);
1273         ws = wakeup_source_register(n.name);
1274         release_dentry_name_snapshot(&n);
1275
1276         if (!ws)
1277                 return -ENOMEM;
1278         rcu_assign_pointer(epi->ws, ws);
1279
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 /* rare code path, only used when EPOLL_CTL_MOD removes a wakeup source */
1284 static noinline void ep_destroy_wakeup_source(struct epitem *epi)
1285 {
1286         struct wakeup_source *ws = ep_wakeup_source(epi);
1287
1288         RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1289
1290         /*
1291          * wait for ep_pm_stay_awake_rcu to finish, synchronize_rcu is
1292          * used internally by wakeup_source_remove, too (called by
1293          * wakeup_source_unregister), so we cannot use call_rcu
1294          */
1295         synchronize_rcu();
1296         wakeup_source_unregister(ws);
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Must be called with "mtx" held.
1301  */
1302 static int ep_insert(struct eventpoll *ep, struct epoll_event *event,
1303                      struct file *tfile, int fd, int full_check)
1304 {
1305         int error, revents, pwake = 0;
1306         unsigned long flags;
1307         long user_watches;
1308         struct epitem *epi;
1309         struct ep_pqueue epq;
1310
1311         user_watches = atomic_long_read(&ep->user->epoll_watches);
1312         if (unlikely(user_watches >= max_user_watches))
1313                 return -ENOSPC;
1314         if (!(epi = kmem_cache_alloc(epi_cache, GFP_KERNEL)))
1315                 return -ENOMEM;
1316
1317         /* Item initialization follow here ... */
1318         INIT_LIST_HEAD(&epi->rdllink);
1319         INIT_LIST_HEAD(&epi->fllink);
1320         INIT_LIST_HEAD(&epi->pwqlist);
1321         epi->ep = ep;
1322         ep_set_ffd(&epi->ffd, tfile, fd);
1323         epi->event = *event;
1324         epi->nwait = 0;
1325         epi->next = EP_UNACTIVE_PTR;
1326         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1327                 error = ep_create_wakeup_source(epi);
1328                 if (error)
1329                         goto error_create_wakeup_source;
1330         } else {
1331                 RCU_INIT_POINTER(epi->ws, NULL);
1332         }
1333
1334         /* Add the current item to the list of active epoll hook for this file */
1335         spin_lock(&tfile->f_lock);
1336         list_add_tail_rcu(&epi->fllink, &tfile->f_ep_links);
1337         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1338
1339         /*
1340          * Add the current item to the RB tree. All RB tree operations are
1341          * protected by "mtx", and ep_insert() is called with "mtx" held.
1342          */
1343         ep_rbtree_insert(ep, epi);
1344
1345         /* now check if we've created too many backpaths */
1346         error = -EINVAL;
1347         if (full_check && reverse_path_check())
1348                 goto error_remove_epi;
1349
1350         /* Initialize the poll table using the queue callback */
1351         epq.epi = epi;
1352         init_poll_funcptr(&epq.pt, ep_ptable_queue_proc);
1353
1354         /*
1355          * Attach the item to the poll hooks and get current event bits.
1356          * We can safely use the file* here because its usage count has
1357          * been increased by the caller of this function. Note that after
1358          * this operation completes, the poll callback can start hitting
1359          * the new item.
1360          */
1361         revents = ep_item_poll(epi, &epq.pt);
1362
1363         /*
1364          * We have to check if something went wrong during the poll wait queue
1365          * install process. Namely an allocation for a wait queue failed due
1366          * high memory pressure.
1367          */
1368         error = -ENOMEM;
1369         if (epi->nwait < 0)
1370                 goto error_unregister;
1371
1372         /* We have to drop the new item inside our item list to keep track of it */
1373         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1374
1375         /* If the file is already "ready" we drop it inside the ready list */
1376         if ((revents & event->events) && !ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1377                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1378                 ep_pm_stay_awake(epi);
1379
1380                 /* Notify waiting tasks that events are available */
1381                 if (waitqueue_active(&ep->wq))
1382                         wake_up_locked(&ep->wq);
1383                 if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1384                         pwake++;
1385         }
1386
1387         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1388
1389         atomic_long_inc(&ep->user->epoll_watches);
1390
1391         /* We have to call this outside the lock */
1392         if (pwake)
1393                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1394
1395         return 0;
1396
1397 error_unregister:
1398         ep_unregister_pollwait(ep, epi);
1399 error_remove_epi:
1400         spin_lock(&tfile->f_lock);
1401         list_del_rcu(&epi->fllink);
1402         spin_unlock(&tfile->f_lock);
1403
1404         rb_erase(&epi->rbn, &ep->rbr);
1405
1406         /*
1407          * We need to do this because an event could have been arrived on some
1408          * allocated wait queue. Note that we don't care about the ep->ovflist
1409          * list, since that is used/cleaned only inside a section bound by "mtx".
1410          * And ep_insert() is called with "mtx" held.
1411          */
1412         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1413         if (ep_is_linked(&epi->rdllink))
1414                 list_del_init(&epi->rdllink);
1415         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1416
1417         wakeup_source_unregister(ep_wakeup_source(epi));
1418
1419 error_create_wakeup_source:
1420         kmem_cache_free(epi_cache, epi);
1421
1422         return error;
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Modify the interest event mask by dropping an event if the new mask
1427  * has a match in the current file status. Must be called with "mtx" held.
1428  */
1429 static int ep_modify(struct eventpoll *ep, struct epitem *epi, struct epoll_event *event)
1430 {
1431         int pwake = 0;
1432         unsigned int revents;
1433         poll_table pt;
1434
1435         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1436
1437         /*
1438          * Set the new event interest mask before calling f_op->poll();
1439          * otherwise we might miss an event that happens between the
1440          * f_op->poll() call and the new event set registering.
1441          */
1442         epi->event.events = event->events; /* need barrier below */
1443         epi->event.data = event->data; /* protected by mtx */
1444         if (epi->event.events & EPOLLWAKEUP) {
1445                 if (!ep_has_wakeup_source(epi))
1446                         ep_create_wakeup_source(epi);
1447         } else if (ep_has_wakeup_source(epi)) {
1448                 ep_destroy_wakeup_source(epi);
1449         }
1450
1451         /*
1452          * The following barrier has two effects:
1453          *
1454          * 1) Flush epi changes above to other CPUs.  This ensures
1455          *    we do not miss events from ep_poll_callback if an
1456          *    event occurs immediately after we call f_op->poll().
1457          *    We need this because we did not take ep->lock while
1458          *    changing epi above (but ep_poll_callback does take
1459          *    ep->lock).
1460          *
1461          * 2) We also need to ensure we do not miss _past_ events
1462          *    when calling f_op->poll().  This barrier also
1463          *    pairs with the barrier in wq_has_sleeper (see
1464          *    comments for wq_has_sleeper).
1465          *
1466          * This barrier will now guarantee ep_poll_callback or f_op->poll
1467          * (or both) will notice the readiness of an item.
1468          */
1469         smp_mb();
1470
1471         /*
1472          * Get current event bits. We can safely use the file* here because
1473          * its usage count has been increased by the caller of this function.
1474          */
1475         revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1476
1477         /*
1478          * If the item is "hot" and it is not registered inside the ready
1479          * list, push it inside.
1480          */
1481         if (revents & event->events) {
1482                 spin_lock_irq(&ep->lock);
1483                 if (!ep_is_linked(&epi->rdllink)) {
1484                         list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1485                         ep_pm_stay_awake(epi);
1486
1487                         /* Notify waiting tasks that events are available */
1488                         if (waitqueue_active(&ep->wq))
1489                                 wake_up_locked(&ep->wq);
1490                         if (waitqueue_active(&ep->poll_wait))
1491                                 pwake++;
1492                 }
1493                 spin_unlock_irq(&ep->lock);
1494         }
1495
1496         /* We have to call this outside the lock */
1497         if (pwake)
1498                 ep_poll_safewake(&ep->poll_wait);
1499
1500         return 0;
1501 }
1502
1503 static int ep_send_events_proc(struct eventpoll *ep, struct list_head *head,
1504                                void *priv)
1505 {
1506         struct ep_send_events_data *esed = priv;
1507         int eventcnt;
1508         unsigned int revents;
1509         struct epitem *epi;
1510         struct epoll_event __user *uevent;
1511         struct wakeup_source *ws;
1512         poll_table pt;
1513
1514         init_poll_funcptr(&pt, NULL);
1515
1516         /*
1517          * We can loop without lock because we are passed a task private list.
1518          * Items cannot vanish during the loop because ep_scan_ready_list() is
1519          * holding "mtx" during this call.
1520          */
1521         for (eventcnt = 0, uevent = esed->events;
1522              !list_empty(head) && eventcnt < esed->maxevents;) {
1523                 epi = list_first_entry(head, struct epitem, rdllink);
1524
1525                 /*
1526                  * Activate ep->ws before deactivating epi->ws to prevent
1527                  * triggering auto-suspend here (in case we reactive epi->ws
1528                  * below).
1529                  *
1530                  * This could be rearranged to delay the deactivation of epi->ws
1531                  * instead, but then epi->ws would temporarily be out of sync
1532                  * with ep_is_linked().
1533                  */
1534                 ws = ep_wakeup_source(epi);
1535                 if (ws) {
1536                         if (ws->active)
1537                                 __pm_stay_awake(ep->ws);
1538                         __pm_relax(ws);
1539                 }
1540
1541                 list_del_init(&epi->rdllink);
1542
1543                 revents = ep_item_poll(epi, &pt);
1544
1545                 /*
1546                  * If the event mask intersect the caller-requested one,
1547                  * deliver the event to userspace. Again, ep_scan_ready_list()
1548                  * is holding "mtx", so no operations coming from userspace
1549                  * can change the item.
1550                  */
1551                 if (revents) {
1552                         if (__put_user(revents, &uevent->events) ||
1553                             __put_user(epi->event.data, &uevent->data)) {
1554                                 list_add(&epi->rdllink, head);
1555                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1556                                 return eventcnt ? eventcnt : -EFAULT;
1557                         }
1558                         eventcnt++;
1559                         uevent++;
1560                         if (epi->event.events & EPOLLONESHOT)
1561                                 epi->event.events &= EP_PRIVATE_BITS;
1562                         else if (!(epi->event.events & EPOLLET)) {
1563                                 /*
1564                                  * If this file has been added with Level
1565                                  * Trigger mode, we need to insert back inside
1566                                  * the ready list, so that the next call to
1567                                  * epoll_wait() will check again the events
1568                                  * availability. At this point, no one can insert
1569                                  * into ep->rdllist besides us. The epoll_ctl()
1570                                  * callers are locked out by
1571                                  * ep_scan_ready_list() holding "mtx" and the
1572                                  * poll callback will queue them in ep->ovflist.
1573                                  */
1574                                 list_add_tail(&epi->rdllink, &ep->rdllist);
1575                                 ep_pm_stay_awake(epi);
1576                         }
1577                 }
1578         }
1579
1580         return eventcnt;
1581 }
1582
1583 static int ep_send_events(struct eventpoll *ep,
1584                           struct epoll_event __user *events, int maxevents)
1585 {
1586         struct ep_send_events_data esed;
1587
1588         esed.maxevents = maxevents;
1589         esed.events = events;
1590
1591         return ep_scan_ready_list(ep, ep_send_events_proc, &esed, 0, false);
1592 }
1593
1594 static inline struct timespec64 ep_set_mstimeout(long ms)
1595 {
1596         struct timespec64 now, ts = {
1597                 .tv_sec = ms / MSEC_PER_SEC,
1598                 .tv_nsec = NSEC_PER_MSEC * (ms % MSEC_PER_SEC),
1599         };
1600
1601         ktime_get_ts64(&now);
1602         return timespec64_add_safe(now, ts);
1603 }
1604
1605 /**
1606  * ep_poll - Retrieves ready events, and delivers them to the caller supplied
1607  *           event buffer.
1608  *
1609  * @ep: Pointer to the eventpoll context.
1610  * @events: Pointer to the userspace buffer where the ready events should be
1611  *          stored.
1612  * @maxevents: Size (in terms of number of events) of the caller event buffer.
1613  * @timeout: Maximum timeout for the ready events fetch operation, in
1614  *           milliseconds. If the @timeout is zero, the function will not block,
1615  *           while if the @timeout is less than zero, the function will block
1616  *           until at least one event has been retrieved (or an error
1617  *           occurred).
1618  *
1619  * Returns: Returns the number of ready events which have been fetched, or an
1620  *          error code, in case of error.
1621  */
1622 static int ep_poll(struct eventpoll *ep, struct epoll_event __user *events,
1623                    int maxevents, long timeout)
1624 {
1625         int res = 0, eavail, timed_out = 0;
1626         unsigned long flags;
1627         u64 slack = 0;
1628         wait_queue_t wait;
1629         ktime_t expires, *to = NULL;
1630
1631         if (timeout > 0) {
1632                 struct timespec64 end_time = ep_set_mstimeout(timeout);
1633
1634                 slack = select_estimate_accuracy(&end_time);
1635                 to = &expires;
1636                 *to = timespec64_to_ktime(end_time);
1637         } else if (timeout == 0) {
1638                 /*
1639                  * Avoid the unnecessary trip to the wait queue loop, if the
1640                  * caller specified a non blocking operation.
1641                  */
1642                 timed_out = 1;
1643                 spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1644                 goto check_events;
1645         }
1646
1647 fetch_events:
1648         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1649
1650         if (!ep_events_available(ep)) {
1651                 /*
1652                  * We don't have any available event to return to the caller.
1653                  * We need to sleep here, and we will be wake up by
1654                  * ep_poll_callback() when events will become available.
1655                  */
1656                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
1657                 __add_wait_queue_exclusive(&ep->wq, &wait);
1658
1659                 for (;;) {
1660                         /*
1661                          * We don't want to sleep if the ep_poll_callback() sends us
1662                          * a wakeup in between. That's why we set the task state
1663                          * to TASK_INTERRUPTIBLE before doing the checks.
1664                          */
1665                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1666                         if (ep_events_available(ep) || timed_out)
1667                                 break;
1668                         if (signal_pending(current)) {
1669                                 res = -EINTR;
1670                                 break;
1671                         }
1672
1673                         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1674                         if (!schedule_hrtimeout_range(to, slack, HRTIMER_MODE_ABS))
1675                                 timed_out = 1;
1676
1677                         spin_lock_irqsave(&ep->lock, flags);
1678                 }
1679
1680                 __remove_wait_queue(&ep->wq, &wait);
1681                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1682         }
1683 check_events:
1684         /* Is it worth to try to dig for events ? */
1685         eavail = ep_events_available(ep);
1686
1687         spin_unlock_irqrestore(&ep->lock, flags);
1688
1689         /*
1690          * Try to transfer events to user space. In case we get 0 events and
1691          * there's still timeout left over, we go trying again in search of
1692          * more luck.
1693          */
1694         if (!res && eavail &&
1695             !(res = ep_send_events(ep, events, maxevents)) && !timed_out)
1696                 goto fetch_events;
1697
1698         return res;
1699 }
1700
1701 /**
1702  * ep_loop_check_proc - Callback function to be passed to the @ep_call_nested()
1703  *                      API, to verify that adding an epoll file inside another
1704  *                      epoll structure, does not violate the constraints, in
1705  *                      terms of closed loops, or too deep chains (which can
1706  *                      result in excessive stack usage).
1707  *
1708  * @priv: Pointer to the epoll file to be currently checked.
1709  * @cookie: Original cookie for this call. This is the top-of-the-chain epoll
1710  *          data structure pointer.
1711  * @call_nests: Current dept of the @ep_call_nested() call stack.
1712  *
1713  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1714  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1715  */
1716 static int ep_loop_check_proc(void *priv, void *cookie, int call_nests)
1717 {
1718         int error = 0;
1719         struct file *file = priv;
1720         struct eventpoll *ep = file->private_data;
1721         struct eventpoll *ep_tovisit;
1722         struct rb_node *rbp;
1723         struct epitem *epi;
1724
1725         mutex_lock_nested(&ep->mtx, call_nests + 1);
1726         ep->gen = loop_check_gen;
1727         for (rbp = rb_first(&ep->rbr); rbp; rbp = rb_next(rbp)) {
1728                 epi = rb_entry(rbp, struct epitem, rbn);
1729                 if (unlikely(is_file_epoll(epi->ffd.file))) {
1730                         ep_tovisit = epi->ffd.file->private_data;
1731                         if (ep_tovisit->gen == loop_check_gen)
1732                                 continue;
1733                         error = ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1734                                         ep_loop_check_proc, epi->ffd.file,
1735                                         ep_tovisit, current);
1736                         if (error != 0)
1737                                 break;
1738                 } else {
1739                         /*
1740                          * If we've reached a file that is not associated with
1741                          * an ep, then we need to check if the newly added
1742                          * links are going to add too many wakeup paths. We do
1743                          * this by adding it to the tfile_check_list, if it's
1744                          * not already there, and calling reverse_path_check()
1745                          * during ep_insert().
1746                          */
1747                         if (list_empty(&epi->ffd.file->f_tfile_llink)) {
1748                                 if (get_file_rcu(epi->ffd.file))
1749                                         list_add(&epi->ffd.file->f_tfile_llink,
1750                                                  &tfile_check_list);
1751                         }
1752                 }
1753         }
1754         mutex_unlock(&ep->mtx);
1755
1756         return error;
1757 }
1758
1759 /**
1760  * ep_loop_check - Performs a check to verify that adding an epoll file (@file)
1761  *                 another epoll file (represented by @ep) does not create
1762  *                 closed loops or too deep chains.
1763  *
1764  * @ep: Pointer to the epoll private data structure.
1765  * @file: Pointer to the epoll file to be checked.
1766  *
1767  * Returns: Returns zero if adding the epoll @file inside current epoll
1768  *          structure @ep does not violate the constraints, or -1 otherwise.
1769  */
1770 static int ep_loop_check(struct eventpoll *ep, struct file *file)
1771 {
1772         return ep_call_nested(&poll_loop_ncalls, EP_MAX_NESTS,
1773                               ep_loop_check_proc, file, ep, current);
1774 }
1775
1776 static void clear_tfile_check_list(void)
1777 {
1778         struct file *file;
1779
1780         /* first clear the tfile_check_list */
1781         while (!list_empty(&tfile_check_list)) {
1782                 file = list_first_entry(&tfile_check_list, struct file,
1783                                         f_tfile_llink);
1784                 list_del_init(&file->f_tfile_llink);
1785                 fput(file);
1786         }
1787         INIT_LIST_HEAD(&tfile_check_list);
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Open an eventpoll file descriptor.
1792  */
1793 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create1, int, flags)
1794 {
1795         int error, fd;
1796         struct eventpoll *ep = NULL;
1797         struct file *file;
1798
1799         /* Check the EPOLL_* constant for consistency.  */
1800         BUILD_BUG_ON(EPOLL_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
1801
1802         if (flags & ~EPOLL_CLOEXEC)
1803                 return -EINVAL;
1804         /*
1805          * Create the internal data structure ("struct eventpoll").
1806          */
1807         error = ep_alloc(&ep);
1808         if (error < 0)
1809                 return error;
1810         /*
1811          * Creates all the items needed to setup an eventpoll file. That is,
1812          * a file structure and a free file descriptor.
1813          */
1814         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1815         if (fd < 0) {
1816                 error = fd;
1817                 goto out_free_ep;
1818         }
1819         file = anon_inode_getfile("[eventpoll]", &eventpoll_fops, ep,
1820                                  O_RDWR | (flags & O_CLOEXEC));
1821         if (IS_ERR(file)) {
1822                 error = PTR_ERR(file);
1823                 goto out_free_fd;
1824         }
1825         ep->file = file;
1826         fd_install(fd, file);
1827         return fd;
1828
1829 out_free_fd:
1830         put_unused_fd(fd);
1831 out_free_ep:
1832         ep_free(ep);
1833         return error;
1834 }
1835
1836 SYSCALL_DEFINE1(epoll_create, int, size)
1837 {
1838         if (size <= 0)
1839                 return -EINVAL;
1840
1841         return sys_epoll_create1(0);
1842 }
1843
1844 /*
1845  * The following function implements the controller interface for
1846  * the eventpoll file that enables the insertion/removal/change of
1847  * file descriptors inside the interest set.
1848  */
1849 SYSCALL_DEFINE4(epoll_ctl, int, epfd, int, op, int, fd,
1850                 struct epoll_event __user *, event)
1851 {
1852         int error;
1853         int full_check = 0;
1854         struct fd f, tf;
1855         struct eventpoll *ep;
1856         struct epitem *epi;
1857         struct epoll_event epds;
1858         struct eventpoll *tep = NULL;
1859
1860         error = -EFAULT;
1861         if (ep_op_has_event(op) &&
1862             copy_from_user(&epds, event, sizeof(struct epoll_event)))
1863                 goto error_return;
1864
1865         error = -EBADF;
1866         f = fdget(epfd);
1867         if (!f.file)
1868                 goto error_return;
1869
1870         /* Get the "struct file *" for the target file */
1871         tf = fdget(fd);
1872         if (!tf.file)
1873                 goto error_fput;
1874
1875         /* The target file descriptor must support poll */
1876         error = -EPERM;
1877         if (!tf.file->f_op->poll)
1878                 goto error_tgt_fput;
1879
1880         /* Check if EPOLLWAKEUP is allowed */
1881         if (ep_op_has_event(op))
1882                 ep_take_care_of_epollwakeup(&epds);
1883
1884         /*
1885          * We have to check that the file structure underneath the file descriptor
1886          * the user passed to us _is_ an eventpoll file. And also we do not permit
1887          * adding an epoll file descriptor inside itself.
1888          */
1889         error = -EINVAL;
1890         if (f.file == tf.file || !is_file_epoll(f.file))
1891                 goto error_tgt_fput;
1892
1893         /*
1894          * epoll adds to the wakeup queue at EPOLL_CTL_ADD time only,
1895          * so EPOLLEXCLUSIVE is not allowed for a EPOLL_CTL_MOD operation.
1896          * Also, we do not currently supported nested exclusive wakeups.
1897          */
1898         if (epds.events & EPOLLEXCLUSIVE) {
1899                 if (op == EPOLL_CTL_MOD)
1900                         goto error_tgt_fput;
1901                 if (op == EPOLL_CTL_ADD && (is_file_epoll(tf.file) ||
1902                                 (epds.events & ~EPOLLEXCLUSIVE_OK_BITS)))
1903                         goto error_tgt_fput;
1904         }
1905
1906         /*
1907          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
1908          * our own data structure.
1909          */
1910         ep = f.file->private_data;
1911
1912         /*
1913          * When we insert an epoll file descriptor, inside another epoll file
1914          * descriptor, there is the change of creating closed loops, which are
1915          * better be handled here, than in more critical paths. While we are
1916          * checking for loops we also determine the list of files reachable
1917          * and hang them on the tfile_check_list, so we can check that we
1918          * haven't created too many possible wakeup paths.
1919          *
1920          * We do not need to take the global 'epumutex' on EPOLL_CTL_ADD when
1921          * the epoll file descriptor is attaching directly to a wakeup source,
1922          * unless the epoll file descriptor is nested. The purpose of taking the
1923          * 'epmutex' on add is to prevent complex toplogies such as loops and
1924          * deep wakeup paths from forming in parallel through multiple
1925          * EPOLL_CTL_ADD operations.
1926          */
1927         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1928         if (op == EPOLL_CTL_ADD) {
1929                 if (!list_empty(&f.file->f_ep_links) ||
1930                                 ep->gen == loop_check_gen ||
1931                                                 is_file_epoll(tf.file)) {
1932                         full_check = 1;
1933                         mutex_unlock(&ep->mtx);
1934                         mutex_lock(&epmutex);
1935                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
1936                                 error = -ELOOP;
1937                                 if (ep_loop_check(ep, tf.file) != 0)
1938                                         goto error_tgt_fput;
1939                         } else {
1940                                 get_file(tf.file);
1941                                 list_add(&tf.file->f_tfile_llink,
1942                                                         &tfile_check_list);
1943                         }
1944                         mutex_lock_nested(&ep->mtx, 0);
1945                         if (is_file_epoll(tf.file)) {
1946                                 tep = tf.file->private_data;
1947                                 mutex_lock_nested(&tep->mtx, 1);
1948                         }
1949                 }
1950         }
1951
1952         /*
1953          * Try to lookup the file inside our RB tree, Since we grabbed "mtx"
1954          * above, we can be sure to be able to use the item looked up by
1955          * ep_find() till we release the mutex.
1956          */
1957         epi = ep_find(ep, tf.file, fd);
1958
1959         error = -EINVAL;
1960         switch (op) {
1961         case EPOLL_CTL_ADD:
1962                 if (!epi) {
1963                         epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1964                         error = ep_insert(ep, &epds, tf.file, fd, full_check);
1965                 } else
1966                         error = -EEXIST;
1967                 break;
1968         case EPOLL_CTL_DEL:
1969                 if (epi)
1970                         error = ep_remove(ep, epi);
1971                 else
1972                         error = -ENOENT;
1973                 break;
1974         case EPOLL_CTL_MOD:
1975                 if (epi) {
1976                         if (!(epi->event.events & EPOLLEXCLUSIVE)) {
1977                                 epds.events |= POLLERR | POLLHUP;
1978                                 error = ep_modify(ep, epi, &epds);
1979                         }
1980                 } else
1981                         error = -ENOENT;
1982                 break;
1983         }
1984         if (tep != NULL)
1985                 mutex_unlock(&tep->mtx);
1986         mutex_unlock(&ep->mtx);
1987
1988 error_tgt_fput:
1989         if (full_check) {
1990                 clear_tfile_check_list();
1991                 loop_check_gen++;
1992                 mutex_unlock(&epmutex);
1993         }
1994
1995         fdput(tf);
1996 error_fput:
1997         fdput(f);
1998 error_return:
1999
2000         return error;
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2005  * part of the user space epoll_wait(2).
2006  */
2007 SYSCALL_DEFINE4(epoll_wait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2008                 int, maxevents, int, timeout)
2009 {
2010         int error;
2011         struct fd f;
2012         struct eventpoll *ep;
2013
2014         /* The maximum number of event must be greater than zero */
2015         if (maxevents <= 0 || maxevents > EP_MAX_EVENTS)
2016                 return -EINVAL;
2017
2018         /* Verify that the area passed by the user is writeable */
2019         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, events, maxevents * sizeof(struct epoll_event)))
2020                 return -EFAULT;
2021
2022         /* Get the "struct file *" for the eventpoll file */
2023         f = fdget(epfd);
2024         if (!f.file)
2025                 return -EBADF;
2026
2027         /*
2028          * We have to check that the file structure underneath the fd
2029          * the user passed to us _is_ an eventpoll file.
2030          */
2031         error = -EINVAL;
2032         if (!is_file_epoll(f.file))
2033                 goto error_fput;
2034
2035         /*
2036          * At this point it is safe to assume that the "private_data" contains
2037          * our own data structure.
2038          */
2039         ep = f.file->private_data;
2040
2041         /* Time to fish for events ... */
2042         error = ep_poll(ep, events, maxevents, timeout);
2043
2044 error_fput:
2045         fdput(f);
2046         return error;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Implement the event wait interface for the eventpoll file. It is the kernel
2051  * part of the user space epoll_pwait(2).
2052  */
2053 SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd, struct epoll_event __user *, events,
2054                 int, maxevents, int, timeout, const sigset_t __user *, sigmask,
2055                 size_t, sigsetsize)
2056 {
2057         int error;
2058         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2059
2060         /*
2061          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2062          * we apply it here.
2063          */
2064         if (sigmask) {
2065                 if (sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2066                         return -EINVAL;
2067                 if (copy_from_user(&ksigmask, sigmask, sizeof(ksigmask)))
2068                         return -EFAULT;
2069                 sigsaved = current->blocked;
2070                 set_current_blocked(&ksigmask);
2071         }
2072
2073         error = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2074
2075         /*
2076          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2077          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2078          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2079          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2080          */
2081         if (sigmask) {
2082                 if (error == -EINTR) {
2083                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2084                                sizeof(sigsaved));
2085                         set_restore_sigmask();
2086                 } else
2087                         set_current_blocked(&sigsaved);
2088         }
2089
2090         return error;
2091 }
2092
2093 #ifdef CONFIG_COMPAT
2094 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(epoll_pwait, int, epfd,
2095                         struct epoll_event __user *, events,
2096                         int, maxevents, int, timeout,
2097                         const compat_sigset_t __user *, sigmask,
2098                         compat_size_t, sigsetsize)
2099 {
2100         long err;
2101         compat_sigset_t csigmask;
2102         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2103
2104         /*
2105          * If the caller wants a certain signal mask to be set during the wait,
2106          * we apply it here.
2107          */
2108         if (sigmask) {
2109                 if (sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2110                         return -EINVAL;
2111                 if (copy_from_user(&csigmask, sigmask, sizeof(csigmask)))
2112                         return -EFAULT;
2113                 sigset_from_compat(&ksigmask, &csigmask);
2114                 sigsaved = current->blocked;
2115                 set_current_blocked(&ksigmask);
2116         }
2117
2118         err = sys_epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
2119
2120         /*
2121          * If we changed the signal mask, we need to restore the original one.
2122          * In case we've got a signal while waiting, we do not restore the
2123          * signal mask yet, and we allow do_signal() to deliver the signal on
2124          * the way back to userspace, before the signal mask is restored.
2125          */
2126         if (sigmask) {
2127                 if (err == -EINTR) {
2128                         memcpy(&current->saved_sigmask, &sigsaved,
2129                                sizeof(sigsaved));
2130                         set_restore_sigmask();
2131                 } else
2132                         set_current_blocked(&sigsaved);
2133         }
2134
2135         return err;
2136 }
2137 #endif
2138
2139 static int __init eventpoll_init(void)
2140 {
2141         struct sysinfo si;
2142
2143         si_meminfo(&si);
2144         /*
2145          * Allows top 4% of lomem to be allocated for epoll watches (per user).
2146          */
2147         max_user_watches = (((si.totalram - si.totalhigh) / 25) << PAGE_SHIFT) /
2148                 EP_ITEM_COST;
2149         BUG_ON(max_user_watches < 0);
2150
2151         /*
2152          * Initialize the structure used to perform epoll file descriptor
2153          * inclusion loops checks.
2154          */
2155         ep_nested_calls_init(&poll_loop_ncalls);
2156
2157         /* Initialize the structure used to perform safe poll wait head wake ups */
2158         ep_nested_calls_init(&poll_safewake_ncalls);
2159
2160         /* Initialize the structure used to perform file's f_op->poll() calls */
2161         ep_nested_calls_init(&poll_readywalk_ncalls);
2162
2163         /*
2164          * We can have many thousands of epitems, so prevent this from
2165          * using an extra cache line on 64-bit (and smaller) CPUs
2166          */
2167         BUILD_BUG_ON(sizeof(void *) <= 8 && sizeof(struct epitem) > 128);
2168
2169         /* Allocates slab cache used to allocate "struct epitem" items */
2170         epi_cache = kmem_cache_create("eventpoll_epi", sizeof(struct epitem),
2171                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
2172
2173         /* Allocates slab cache used to allocate "struct eppoll_entry" */
2174         pwq_cache = kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
2175                         sizeof(struct eppoll_entry), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2176
2177         return 0;
2178 }
2179 fs_initcall(eventpoll_init);