sys/kern/sysv_sem.c

   1 /* $FreeBSD: src/sys/kern/sysv_sem.c,v 1.69 2004/03/17 09:37:13 cperciva Exp $ */
   2
   3 /*
   4  * Implementation of SVID semaphores
   5  *
   6  * Author:  Daniel Boulet
   7  *
   8  * This software is provided ``AS IS'' without any warranties of any kind.
   9  */
  10
  11 #include "opt_sysvipc.h"
  12
  13 #include <sys/param.h>
  14 #include <sys/systm.h>
  15 #include <sys/sysproto.h>
  16 #include <sys/kernel.h>
  17 #include <sys/proc.h>
  18 #include <sys/sem.h>
  19 #include <sys/sysent.h>
  20 #include <sys/sysctl.h>
  21 #include <sys/malloc.h>
  22 #include <sys/jail.h>
  23 #include <sys/thread.h>
  24
  25 static MALLOC_DEFINE(M_SEM, "sem", "SVID compatible semaphores");
  26
  27 static void seminit (void *);
  28
  29 static struct sem_undo *semu_alloc (struct proc *p);
  30 static int semundo_adjust (struct proc *p, int semid, int semnum, int adjval);
  31 static void semundo_clear (int semid, int semnum);
  32
  33 static struct lwkt_token semu_token = LWKT_TOKEN_INITIALIZER(semu_token);
  34 static int      semtot = 0;
  35 static struct semid_pool *sema; /* semaphore id pool */
  36 static TAILQ_HEAD(, sem_undo) semu_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(semu_list);
  37 static struct lock sema_lk;
  38
  39 struct sem {
  40         u_short semval;         /* semaphore value */
  41         pid_t   sempid;         /* pid of last operation */
  42         u_short semncnt;        /* # awaiting semval > cval */
  43         u_short semzcnt;        /* # awaiting semval = 0 */
  44 };
  45
  46 /*
  47  * Undo structure (one per process)
  48  */
  49 struct sem_undo {
  50         TAILQ_ENTRY(sem_undo) un_entry; /* linked list for semundo_clear() */
  51         struct  proc *un_proc;          /* owner of this structure */
  52         int     un_refs;                /* prevent unlink/kfree */
  53         short   un_cnt;                 /* # of active entries */
  54         short   un_unused;
  55         struct undo {
  56                 short   un_adjval;      /* adjust on exit values */
  57                 short   un_num;         /* semaphore # */
  58                 int     un_id;          /* semid */
  59         } un_ent[1];                    /* undo entries */
  60 };
  61
  62 /*
  63  * Configuration parameters
  64  */
  65 #ifndef SEMMNI
  66 #define SEMMNI  1024            /* # of semaphore identifiers */
  67 #endif
  68 #ifndef SEMMNS
  69 #define SEMMNS  32767           /* # of semaphores in system */
  70 #endif
  71 #ifndef SEMUME
  72 #define SEMUME  25              /* max # of undo entries per process */
  73 #endif
  74 #ifndef SEMMNU
  75 #define SEMMNU  1024            /* # of undo structures in system */
  76                                 /* NO LONGER USED */
  77 #endif
  78
  79 /* shouldn't need tuning */
  80 #ifndef SEMMAP
  81 #define SEMMAP  128             /* # of entries in semaphore map */
  82 #endif
  83 #ifndef SEMMSL
  84 #define SEMMSL  SEMMNS          /* max # of semaphores per id */
  85 #endif
  86 #ifndef SEMOPM
  87 #define SEMOPM  100             /* max # of operations per semop call */
  88 #endif
  89
  90 #define SEMVMX  32767           /* semaphore maximum value */
  91 #define SEMAEM  16384           /* adjust on exit max value */
  92
  93 /*
  94  * Due to the way semaphore memory is allocated, we have to ensure that
  95  * SEMUSZ is properly aligned.
  96  */
  97
  98 #define SEM_ALIGN(bytes) roundup2(bytes, sizeof(long))
  99
 100 /* actual size of an undo structure */
 101 #define SEMUSZ(nent)    SEM_ALIGN(offsetof(struct sem_undo, un_ent[nent]))
 102
 103 /*
 104  * semaphore info struct
 105  */
 106 struct seminfo seminfo = {
 107                 SEMMAP,         /* # of entries in semaphore map */
 108                 SEMMNI,         /* # of semaphore identifiers */
 109                 SEMMNS,         /* # of semaphores in system */
 110                 SEMMNU,         /* # of undo structures in system */
 111                 SEMMSL,         /* max # of semaphores per id */
 112                 SEMOPM,         /* max # of operations per semop call */
 113                 SEMUME,         /* max # of undo entries per process */
 114                 SEMUSZ(SEMUME), /* size in bytes of undo structure */
 115                 SEMVMX,         /* semaphore maximum value */
 116                 SEMAEM          /* adjust on exit max value */
 117 };
 118
 119 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmap", &seminfo.semmap);
 120 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmni", &seminfo.semmni);
 121 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmns", &seminfo.semmns);
 122 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmnu", &seminfo.semmnu);
 123 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmsl", &seminfo.semmsl);
 124 TUNABLE_INT("kern.ipc.semopm", &seminfo.semopm);
 125 TUNABLE_INT("kern.ipc.semume", &seminfo.semume);
 126 TUNABLE_INT("kern.ipc.semusz", &seminfo.semusz);
 127 TUNABLE_INT("kern.ipc.semvmx", &seminfo.semvmx);
 128 TUNABLE_INT("kern.ipc.semaem", &seminfo.semaem);
 129
 130 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmap, CTLFLAG_RW, &seminfo.semmap, 0,
 131     "Number of entries in semaphore map");
 132 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmni, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmni, 0,
 133     "Number of semaphore identifiers");
 134 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmns, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmns, 0,
 135     "Total number of semaphores");
 136 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmnu, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmnu, 0,
 137     "Total number of undo structures");
 138 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmsl, CTLFLAG_RW, &seminfo.semmsl, 0,
 139     "Max number of semaphores per id");
 140 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semopm, CTLFLAG_RD, &seminfo.semopm, 0,
 141     "Max number of operations per semop call");
 142 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semume, CTLFLAG_RD, &seminfo.semume, 0,
 143     "Max number of undo entries per process");
 144 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semusz, CTLFLAG_RD, &seminfo.semusz, 0,
 145     "Size in bytes of undo structure");
 146 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semvmx, CTLFLAG_RW, &seminfo.semvmx, 0,
 147     "Semaphore maximum value");
 148 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semaem, CTLFLAG_RW, &seminfo.semaem, 0,
 149     "Adjust on exit max value");
 150
 151 #if 0
 152 RO seminfo.semmap       /* SEMMAP unused */
 153 RO seminfo.semmni
 154 RO seminfo.semmns
 155 RO seminfo.semmnu       /* undo entries per system */
 156 RW seminfo.semmsl
 157 RO seminfo.semopm       /* SEMOPM unused */
 158 RO seminfo.semume
 159 RO seminfo.semusz       /* param - derived from SEMUME for per-proc sizeof */
 160 RO seminfo.semvmx       /* SEMVMX unused - user param */
 161 RO seminfo.semaem       /* SEMAEM unused - user param */
 162 #endif
 163
 164 static void
 165 seminit(void *dummy)
 166 {
 167         int i;
 168
 169         sema = kmalloc(sizeof(struct semid_pool) * seminfo.semmni,
 170                       M_SEM, M_WAITOK | M_ZERO);
 171
 172         lockinit(&sema_lk, "semglb", 0, 0);
 173         for (i = 0; i < seminfo.semmni; i++) {
 174                 struct semid_pool *semaptr = &sema[i];
 175
 176                 lockinit(&semaptr->lk, "semary", 0, 0);
 177                 semaptr->ds.sem_base = NULL;
 178                 semaptr->ds.sem_perm.mode = 0;
 179         }
 180 }
 181 SYSINIT(sysv_sem, SI_SUB_SYSV_SEM, SI_ORDER_FIRST, seminit, NULL);
 182
 183 /*
 184  * Allocate a new sem_undo structure for a process
 185  * (returns ptr to structure or NULL if no more room)
 186  */
 187 static struct sem_undo *
 188 semu_alloc(struct proc *p)
 189 {
 190         struct sem_undo *semu;
 191
 192         /*
 193          * Allocate the semu structure and associate it with the process,
 194          * as necessary.
 195          */
 196         while ((semu = p->p_sem_undo) == NULL) {
 197                 semu = kmalloc(SEMUSZ(seminfo.semume), M_SEM,
 198                                M_WAITOK | M_ZERO);
 199                 lwkt_gettoken(&semu_token);
 200                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
 201                 if (p->p_sem_undo == NULL) {
 202                         p->p_sem_undo = semu;
 203                         p->p_flags |= P_SYSVSEM;
 204                         semu->un_proc = p;
 205                         TAILQ_INSERT_TAIL(&semu_list, semu, un_entry);
 206                 } else {
 207                         kfree(semu, M_SEM);
 208                 }
 209                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 210                 lwkt_reltoken(&semu_token);
 211         }
 212         return(semu);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Adjust a particular entry for a particular proc
 217  */
 218 static int
 219 semundo_adjust(struct proc *p, int semid, int semnum, int adjval)
 220 {
 221         struct sem_undo *suptr;
 222         struct undo *sunptr;
 223         int i;
 224         int error = 0;
 225
 226         /*
 227          * Look for and remember the sem_undo if the caller doesn't
 228          * provide it.
 229          */
 230         suptr = semu_alloc(p);
 231         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 232
 233         /*
 234          * Look for the requested entry and adjust it (delete if adjval becomes
 235          * 0).
 236          */
 237         sunptr = &suptr->un_ent[0];
 238         for (i = 0; i < suptr->un_cnt; i++, sunptr++) {
 239                 if (sunptr->un_id != semid || sunptr->un_num != semnum)
 240                         continue;
 241                 if (adjval == 0)
 242                         sunptr->un_adjval = 0;
 243                 else
 244                         sunptr->un_adjval += adjval;
 245                 if (sunptr->un_adjval == 0) {
 246                         suptr->un_cnt--;
 247                         if (i < suptr->un_cnt)
 248                                 suptr->un_ent[i] = suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
 249                 }
 250                 goto done;
 251         }
 252
 253         /* Didn't find the right entry - create it */
 254         if (adjval == 0)
 255                 goto done;
 256         if (suptr->un_cnt != seminfo.semume) {
 257                 sunptr = &suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
 258                 suptr->un_cnt++;
 259                 sunptr->un_adjval = adjval;
 260                 sunptr->un_id = semid;
 261                 sunptr->un_num = semnum;
 262         } else {
 263                 error = EINVAL;
 264         }
 265 done:
 266         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 267
 268         return (error);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * This is rather expensive
 273  */
 274 static void
 275 semundo_clear(int semid, int semnum)
 276 {
 277         struct proc *p;
 278         struct sem_undo *suptr;
 279         struct sem_undo *sunext;
 280         struct undo *sunptr;
 281         int i;
 282
 283         lwkt_gettoken(&semu_token);
 284         sunext = TAILQ_FIRST(&semu_list);
 285         while ((suptr = sunext) != NULL) {
 286                 if ((p = suptr->un_proc) == NULL) {
 287                         sunext = TAILQ_NEXT(suptr, un_entry);
 288                         continue;
 289                 }
 290                 ++suptr->un_refs;
 291                 PHOLD(p);
 292                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
 293
 294                 sunptr = &suptr->un_ent[0];
 295                 i = 0;
 296
 297                 while (i < suptr->un_cnt) {
 298                         if (sunptr->un_id == semid) {
 299                                 if (semnum == -1 || sunptr->un_num == semnum) {
 300                                         suptr->un_cnt--;
 301                                         if (i < suptr->un_cnt) {
 302                                                 suptr->un_ent[i] =
 303                                                   suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
 304                                                 /*
 305                                                  * do not increment i
 306                                                  * or sunptr after copydown.
 307                                                  */
 308                                                 continue;
 309                                         }
 310                                 }
 311                                 if (semnum != -1)
 312                                         break;
 313                         }
 314                         ++i;
 315                         ++sunptr;
 316                 }
 317
 318                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 319                 PRELE(p);
 320
 321                 /*
 322                  * Handle deletion races
 323                  */
 324                 sunext = TAILQ_NEXT(suptr, un_entry);
 325                 if (--suptr->un_refs == 0 && suptr->un_proc == NULL) {
 326                         KKASSERT(suptr->un_cnt == 0);
 327                         TAILQ_REMOVE(&semu_list, suptr, un_entry);
 328                         kfree(suptr, M_SEM);
 329                 }
 330         }
 331         lwkt_reltoken(&semu_token);
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Note that the user-mode half of this passes a union, not a pointer
 336  *
 337  * MPALMOSTSAFE
 338  */
 339 int
 340 sys___semctl(struct __semctl_args *uap)
 341 {
 342         struct thread *td = curthread;
 343         int semid = uap->semid;
 344         int semnum = uap->semnum;
 345         int cmd = uap->cmd;
 346         union semun *arg = uap->arg;
 347         union semun real_arg;
 348         struct ucred *cred = td->td_ucred;
 349         int i, rval, eval;
 350         struct semid_ds sbuf;
 351         struct semid_pool *semaptr;
 352         struct sem *semptr;
 353
 354 #ifdef SEM_DEBUG
 355         kprintf("call to semctl(%d, %d, %d, 0x%x)\n", semid, semnum, cmd, arg);
 356 #endif
 357
 358         if (!jail_sysvipc_allowed && cred->cr_prison != NULL)
 359                 return (ENOSYS);
 360
 361         semid = IPCID_TO_IX(semid);
 362         if (semid < 0 || semid >= seminfo.semmni) {
 363                 return(EINVAL);
 364         }
 365         semaptr = &sema[semid];
 366         lockmgr(&semaptr->lk, LK_EXCLUSIVE);
 367
 368         if ((semaptr->ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
 369             semaptr->ds.sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
 370                 lockmgr(&semaptr->lk, LK_RELEASE);
 371                 return(EINVAL);
 372         }
 373
 374         eval = 0;
 375         rval = 0;
 376
 377         switch (cmd) {
 378         case IPC_RMID:
 379                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_M);
 380                 if (eval != 0)
 381                         break;
 382                 semaptr->ds.sem_perm.cuid = cred->cr_uid;
 383                 semaptr->ds.sem_perm.uid = cred->cr_uid;
 384
 385                 /*
 386                  * NOTE: Nobody will be waiting on the semaphores since
 387                  *       we have an exclusive lock on semaptr->lk).
 388                  */
 389                 lockmgr(&sema_lk, LK_EXCLUSIVE);
 390                 semtot -= semaptr->ds.sem_nsems;
 391                 kfree(semaptr->ds.sem_base, M_SEM);
 392                 semaptr->ds.sem_base = NULL;
 393                 semaptr->ds.sem_perm.mode = 0;  /* clears SEM_ALLOC */
 394                 lockmgr(&sema_lk, LK_RELEASE);
 395
 396                 semundo_clear(semid, -1);
 397                 break;
 398
 399         case IPC_SET:
 400                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_M);
 401                 if (eval)
 402                         break;
 403                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 404                         break;
 405                 if ((eval = copyin(real_arg.buf, (caddr_t)&sbuf,
 406                                    sizeof(sbuf))) != 0) {
 407                         break;
 408                 }
 409                 semaptr->ds.sem_perm.uid = sbuf.sem_perm.uid;
 410                 semaptr->ds.sem_perm.gid = sbuf.sem_perm.gid;
 411                 semaptr->ds.sem_perm.mode =
 412                         (semaptr->ds.sem_perm.mode & ~0777) |
 413                         (sbuf.sem_perm.mode & 0777);
 414                 semaptr->ds.sem_ctime = time_second;
 415                 break;
 416
 417         case IPC_STAT:
 418                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 419                 if (eval)
 420                         break;
 421                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 422                         break;
 423                 eval = copyout(&semaptr->ds, real_arg.buf,
 424                                sizeof(struct semid_ds));
 425                 break;
 426         case SEM_STAT:
 427                 /*
 428                  * For this command we assume semid is an array index
 429                  * rather than an IPC id.  However, the conversion is
 430                  * just a mask so just validate that the passed-in semid
 431                  * matches the masked semid.
 432                  */
 433                 if (uap->semid != semid) {
 434                         eval = EINVAL;
 435                         break;
 436                 }
 437                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 438                 if (eval)
 439                         break;
 440                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 441                         break;
 442                 eval = copyout(&semaptr->ds, real_arg.buf,
 443                                sizeof(struct semid_ds));
 444                 rval = IXSEQ_TO_IPCID(semid, semaptr->ds.sem_perm);
 445                 break;
 446
 447         case GETNCNT:
 448                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 449                 if (eval)
 450                         break;
 451                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 452                         eval = EINVAL;
 453                         break;
 454                 }
 455                 rval = semaptr->ds.sem_base[semnum].semncnt;
 456                 break;
 457
 458         case GETPID:
 459                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 460                 if (eval)
 461                         break;
 462                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 463                         eval = EINVAL;
 464                         break;
 465                 }
 466                 rval = semaptr->ds.sem_base[semnum].sempid;
 467                 break;
 468
 469         case GETVAL:
 470                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 471                 if (eval)
 472                         break;
 473                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 474                         eval = EINVAL;
 475                         break;
 476                 }
 477                 rval = semaptr->ds.sem_base[semnum].semval;
 478                 break;
 479
 480         case GETALL:
 481                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 482                 if (eval)
 483                         break;
 484                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 485                         break;
 486                 for (i = 0; i < semaptr->ds.sem_nsems; i++) {
 487                         eval = copyout(&semaptr->ds.sem_base[i].semval,
 488                                        &real_arg.array[i],
 489                                        sizeof(real_arg.array[0]));
 490                         if (eval)
 491                                 break;
 492                 }
 493                 break;
 494
 495         case GETZCNT:
 496                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_R);
 497                 if (eval)
 498                         break;
 499                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 500                         eval = EINVAL;
 501                         break;
 502                 }
 503                 rval = semaptr->ds.sem_base[semnum].semzcnt;
 504                 break;
 505
 506         case SETVAL:
 507                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_W);
 508                 if (eval)
 509                         break;
 510                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 511                         eval = EINVAL;
 512                         break;
 513                 }
 514                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 515                         break;
 516
 517                 /*
 518                  * Because we hold semaptr->lk exclusively we can safely
 519                  * modify any semptr content without acquiring its token.
 520                  */
 521                 semptr = &semaptr->ds.sem_base[semnum];
 522                 semptr->semval = real_arg.val;
 523                 semundo_clear(semid, semnum);
 524                 if (semptr->semzcnt || semptr->semncnt)
 525                         wakeup(semptr);
 526                 break;
 527
 528         case SETALL:
 529                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_W);
 530                 if (eval)
 531                         break;
 532                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
 533                         break;
 534                 /*
 535                  * Because we hold semaptr->lk exclusively we can safely
 536                  * modify any semptr content without acquiring its token.
 537                  */
 538                 for (i = 0; i < semaptr->ds.sem_nsems; i++) {
 539                         semptr = &semaptr->ds.sem_base[i];
 540                         eval = copyin(&real_arg.array[i],
 541                                       (caddr_t)&semptr->semval,
 542                                       sizeof(real_arg.array[0]));
 543                         if (semptr->semzcnt || semptr->semncnt)
 544                                 wakeup(semptr);
 545                         if (eval != 0)
 546                                 break;
 547                 }
 548                 semundo_clear(semid, -1);
 549                 break;
 550
 551         default:
 552                 eval = EINVAL;
 553                 break;
 554         }
 555         lockmgr(&semaptr->lk, LK_RELEASE);
 556
 557         if (eval == 0)
 558                 uap->sysmsg_result = rval;
 559         return(eval);
 560 }
 561
 562 /*
 563  * MPALMOSTSAFE
 564  */
 565 int
 566 sys_semget(struct semget_args *uap)
 567 {
 568         struct thread *td = curthread;
 569         int semid, eval;
 570         int key = uap->key;
 571         int nsems = uap->nsems;
 572         int semflg = uap->semflg;
 573         struct ucred *cred = td->td_ucred;
 574
 575 #ifdef SEM_DEBUG
 576         kprintf("semget(0x%x, %d, 0%o)\n", key, nsems, semflg);
 577 #endif
 578
 579         if (!jail_sysvipc_allowed && cred->cr_prison != NULL)
 580                 return (ENOSYS);
 581
 582         eval = 0;
 583
 584         if (key != IPC_PRIVATE) {
 585                 for (semid = 0; semid < seminfo.semmni; semid++) {
 586                         if ((sema[semid].ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
 587                             sema[semid].ds.sem_perm.key != key) {
 588                                 continue;
 589                         }
 590                         lockmgr(&sema[semid].lk, LK_EXCLUSIVE);
 591                         if ((sema[semid].ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
 592                             sema[semid].ds.sem_perm.key != key) {
 593                                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 594                                 continue;
 595                         }
 596                         break;
 597                 }
 598                 if (semid < seminfo.semmni) {
 599                         /* sema[semid].lk still locked from above */
 600 #ifdef SEM_DEBUG
 601                         kprintf("found public key\n");
 602 #endif
 603                         if ((eval = ipcperm(td->td_proc,
 604                                             &sema[semid].ds.sem_perm,
 605                                             semflg & 0700))) {
 606                                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 607                                 goto done;
 608                         }
 609                         if (nsems > 0 && sema[semid].ds.sem_nsems < nsems) {
 610 #ifdef SEM_DEBUG
 611                                 kprintf("too small\n");
 612 #endif
 613                                 eval = EINVAL;
 614                                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 615                                 goto done;
 616                         }
 617                         if ((semflg & IPC_CREAT) && (semflg & IPC_EXCL)) {
 618 #ifdef SEM_DEBUG
 619                                 kprintf("not exclusive\n");
 620 #endif
 621                                 eval = EEXIST;
 622                                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 623                                 goto done;
 624                         }
 625
 626                         /*
 627                          * Return this one.
 628                          */
 629                         lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 630                         goto done;
 631                 }
 632         }
 633
 634 #ifdef SEM_DEBUG
 635         kprintf("need to allocate the semid_ds\n");
 636 #endif
 637         if (key == IPC_PRIVATE || (semflg & IPC_CREAT)) {
 638                 if (nsems <= 0 || nsems > seminfo.semmsl) {
 639 #ifdef SEM_DEBUG
 640                         kprintf("nsems out of range (0<%d<=%d)\n",
 641                                 nsems, seminfo.semmsl);
 642 #endif
 643                         eval = EINVAL;
 644                         goto done;
 645                 }
 646
 647                 /*
 648                  * SEM_ALLOC flag cannot be set unless sema_lk is locked.
 649                  * semtot field also protected by sema_lk.
 650                  */
 651                 lockmgr(&sema_lk, LK_EXCLUSIVE);
 652                 if (nsems > seminfo.semmns - semtot) {
 653 #ifdef SEM_DEBUG
 654                         kprintf("not enough semaphores left "
 655                                 "(need %d, got %d)\n",
 656                                 nsems, seminfo.semmns - semtot);
 657 #endif
 658                         eval = ENOSPC;
 659                         lockmgr(&sema_lk, LK_RELEASE);
 660                         goto done;
 661                 }
 662                 for (semid = 0; semid < seminfo.semmni; semid++) {
 663                         if ((sema[semid].ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0)
 664                                 break;
 665                 }
 666                 if (semid == seminfo.semmni) {
 667 #ifdef SEM_DEBUG
 668                         kprintf("no more semid_ds's available\n");
 669 #endif
 670                         eval = ENOSPC;
 671                         lockmgr(&sema_lk, LK_RELEASE);
 672                         goto done;
 673                 }
 674 #ifdef SEM_DEBUG
 675                 kprintf("semid %d is available\n", semid);
 676 #endif
 677                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_EXCLUSIVE);
 678                 sema[semid].ds.sem_perm.key = key;
 679                 sema[semid].ds.sem_perm.cuid = cred->cr_uid;
 680                 sema[semid].ds.sem_perm.uid = cred->cr_uid;
 681                 sema[semid].ds.sem_perm.cgid = cred->cr_gid;
 682                 sema[semid].ds.sem_perm.gid = cred->cr_gid;
 683                 sema[semid].ds.sem_perm.mode = (semflg & 0777) | SEM_ALLOC;
 684                 sema[semid].ds.sem_perm.seq =
 685                     (sema[semid].ds.sem_perm.seq + 1) & 0x7fff;
 686                 sema[semid].ds.sem_nsems = nsems;
 687                 sema[semid].ds.sem_otime = 0;
 688                 sema[semid].ds.sem_ctime = time_second;
 689                 sema[semid].ds.sem_base = kmalloc(sizeof(struct sem) * nsems,
 690                                                M_SEM, M_WAITOK|M_ZERO);
 691                 semtot += nsems;
 692                 ++sema[semid].gen;
 693                 lockmgr(&sema[semid].lk, LK_RELEASE);
 694                 lockmgr(&sema_lk, LK_RELEASE);
 695 #ifdef SEM_DEBUG
 696                 kprintf("sembase = 0x%x, next = 0x%x\n",
 697                         sema[semid].ds.sem_base, &sem[semtot]);
 698 #endif
 699                 /* eval == 0 */
 700         } else {
 701 #ifdef SEM_DEBUG
 702                 kprintf("didn't find it and wasn't asked to create it\n");
 703 #endif
 704                 eval = ENOENT;
 705         }
 706
 707 done:
 708         if (eval == 0) {
 709                 uap->sysmsg_result =
 710                         IXSEQ_TO_IPCID(semid, sema[semid].ds.sem_perm);
 711         }
 712         return(eval);
 713 }
 714
 715 /*
 716  * MPSAFE
 717  */
 718 int
 719 sys_semop(struct semop_args *uap)
 720 {
 721         struct thread *td = curthread;
 722         int semid = uap->semid;
 723         u_int nsops = uap->nsops;
 724         struct sembuf sops[MAX_SOPS];
 725         struct semid_pool *semaptr;
 726         struct sembuf *sopptr;
 727         struct sem *semptr;
 728         struct sem *xsemptr;
 729         int i, j, eval;
 730         int do_undos;
 731
 732 #ifdef SEM_DEBUG
 733         kprintf("call to semop(%d, 0x%x, %u)\n", semid, sops, nsops);
 734 #endif
 735         if (!jail_sysvipc_allowed && td->td_ucred->cr_prison != NULL)
 736                 return (ENOSYS);
 737
 738         semid = IPCID_TO_IX(semid);     /* Convert back to zero origin */
 739
 740         if (semid < 0 || semid >= seminfo.semmni) {
 741                 eval = EINVAL;
 742                 goto done2;
 743         }
 744
 745         wakeup_start_delayed();
 746         semaptr = &sema[semid];
 747         lockmgr(&semaptr->lk, LK_SHARED);
 748
 749         if ((semaptr->ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0) {
 750                 eval = EINVAL;
 751                 goto done;
 752         }
 753         if (semaptr->ds.sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
 754                 eval = EINVAL;
 755                 goto done;
 756         }
 757
 758         if ((eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->ds.sem_perm, IPC_W))) {
 759 #ifdef SEM_DEBUG
 760                 kprintf("eval = %d from ipaccess\n", eval);
 761 #endif
 762                 goto done;
 763         }
 764
 765         if (nsops > MAX_SOPS) {
 766 #ifdef SEM_DEBUG
 767                 kprintf("too many sops (max=%d, nsops=%u)\n", MAX_SOPS, nsops);
 768 #endif
 769                 eval = E2BIG;
 770                 goto done;
 771         }
 772
 773         if ((eval = copyin(uap->sops, &sops, nsops * sizeof(sops[0]))) != 0) {
 774 #ifdef SEM_DEBUG
 775                 kprintf("eval = %d from copyin(%08x, %08x, %u)\n", eval,
 776                     uap->sops, &sops, nsops * sizeof(sops[0]));
 777 #endif
 778                 goto done;
 779         }
 780
 781         /*
 782          * Loop trying to satisfy the vector of requests.
 783          * If we reach a point where we must wait, any requests already
 784          * performed are rolled back and we go to sleep until some other
 785          * process wakes us up.  At this point, we start all over again.
 786          *
 787          * This ensures that from the perspective of other tasks, a set
 788          * of requests is atomic (never partially satisfied).
 789          */
 790         do_undos = 0;
 791
 792         for (;;) {
 793                 long gen;
 794
 795                 semptr = NULL;
 796
 797                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
 798                         sopptr = &sops[i];
 799
 800                         if (sopptr->sem_num >= semaptr->ds.sem_nsems) {
 801                                 eval = EFBIG;
 802                                 goto done;
 803                         }
 804
 805                         semptr = &semaptr->ds.sem_base[sopptr->sem_num];
 806                         lwkt_getpooltoken(semptr);
 807
 808 #ifdef SEM_DEBUG
 809                         kprintf("semop:  semaptr=%x, sem_base=%x, semptr=%x, "
 810                                 "sem[%d]=%d : op=%d, flag=%s\n",
 811                             semaptr, semaptr->ds.sem_base, semptr,
 812                             sopptr->sem_num, semptr->semval, sopptr->sem_op,
 813                             (sopptr->sem_flg & IPC_NOWAIT) ? "nowait" : "wait");
 814 #endif
 815
 816                         if (sopptr->sem_op < 0) {
 817                                 if (semptr->semval + sopptr->sem_op < 0) {
 818 #ifdef SEM_DEBUG
 819                                         kprintf("semop:  can't do it now\n");
 820 #endif
 821                                         break;
 822                                 } else {
 823                                         semptr->semval += sopptr->sem_op;
 824                                         if (semptr->semval == 0 &&
 825                                             semptr->semzcnt > 0) {
 826                                                 wakeup(semptr);
 827                                         }
 828                                 }
 829                                 if (sopptr->sem_flg & SEM_UNDO)
 830                                         do_undos = 1;
 831                         } else if (sopptr->sem_op == 0) {
 832                                 if (semptr->semval > 0) {
 833 #ifdef SEM_DEBUG
 834                                         kprintf("semop:  not zero now\n");
 835 #endif
 836                                         break;
 837                                 }
 838                         } else {
 839                                 semptr->semval += sopptr->sem_op;
 840                                 if (sopptr->sem_flg & SEM_UNDO)
 841                                         do_undos = 1;
 842                                 if (semptr->semncnt > 0)
 843                                         wakeup(semptr);
 844                         }
 845                         lwkt_relpooltoken(semptr);
 846                 }
 847
 848                 /*
 849                  * Did we get through the entire vector?
 850                  */
 851                 if (i >= nsops)
 852                         goto donex;
 853
 854                 /*
 855                  * No, protect the semaphore request which also flags that
 856                  * a wakeup is needed, then release semptr since we know
 857                  * another process is likely going to need to access it
 858                  * soon.
 859                  */
 860                 if (sopptr->sem_op == 0)
 861                         semptr->semzcnt++;
 862                 else
 863                         semptr->semncnt++;
 864                 tsleep_interlock(semptr, PCATCH);
 865                 lwkt_relpooltoken(semptr);
 866
 867                 /*
 868                  * Rollback the semaphores we had acquired.
 869                  */
 870 #ifdef SEM_DEBUG
 871                 kprintf("semop:  rollback 0 through %d\n", i-1);
 872 #endif
 873                 for (j = 0; j < i; j++) {
 874                         xsemptr = &semaptr->ds.sem_base[sops[j].sem_num];
 875                         lwkt_getpooltoken(xsemptr);
 876                         xsemptr->semval -= sops[j].sem_op;
 877                         if (xsemptr->semval == 0 && xsemptr->semzcnt > 0)
 878                                 wakeup(xsemptr);
 879                         if (xsemptr->semval <= 0 && xsemptr->semncnt > 0)
 880                                 wakeup(xsemptr);
 881                         lwkt_relpooltoken(xsemptr);
 882                 }
 883
 884                 /*
 885                  * If the request that we couldn't satisfy has the
 886                  * NOWAIT flag set then return with EAGAIN.
 887                  */
 888                 if (sopptr->sem_flg & IPC_NOWAIT) {
 889                         eval = EAGAIN;
 890                         goto done;
 891                 }
 892
 893                 /*
 894                  * Release semaptr->lk while sleeping, allowing other
 895                  * semops (like SETVAL, SETALL, etc), which require an
 896                  * exclusive lock and might wake us up.
 897                  *
 898                  * Reload and recheck the validity of semaptr on return.
 899                  * Note that semptr itself might have changed too, but
 900                  * we've already interlocked for semptr and that is what
 901                  * will be woken up if it wakes up the tsleep on a MP
 902                  * race.
 903                  *
 904                  * gen protects against destroy/re-create races where the
 905                  * creds match.
 906                  */
 907 #ifdef SEM_DEBUG
 908                 kprintf("semop:  good night!\n");
 909 #endif
 910                 gen = semaptr->gen;
 911                 lockmgr(&semaptr->lk, LK_RELEASE);
 912                 eval = tsleep(semptr, PCATCH | PINTERLOCKED, "semwait", hz);
 913                 lockmgr(&semaptr->lk, LK_SHARED);
 914 #ifdef SEM_DEBUG
 915                 kprintf("semop:  good morning (eval=%d)!\n", eval);
 916 #endif
 917
 918                 /* return code is checked below, after sem[nz]cnt-- */
 919
 920                 /*
 921                  * Make sure that the semaphore still exists
 922                  */
 923                 if (semaptr->gen != gen ||
 924                     (semaptr->ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
 925                     semaptr->ds.sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
 926                         eval = EIDRM;
 927                         goto done;
 928                 }
 929
 930                 /*
 931                  * The semaphore is still alive.  Readjust the count of
 932                  * waiting processes.
 933                  */
 934                 semptr = &semaptr->ds.sem_base[sopptr->sem_num];
 935                 lwkt_getpooltoken(semptr);
 936                 if (sopptr->sem_op == 0)
 937                         semptr->semzcnt--;
 938                 else
 939                         semptr->semncnt--;
 940                 lwkt_relpooltoken(semptr);
 941
 942                 /*
 943                  * Is it really morning, or was our sleep interrupted?
 944                  * (Delayed check of tsleep() return code because we
 945                  * need to decrement sem[nz]cnt either way.)
 946                  */
 947                 if (eval) {
 948                         eval = EINTR;
 949                         goto done;
 950                 }
 951 #ifdef SEM_DEBUG
 952                 kprintf("semop:  good morning!\n");
 953 #endif
 954                 /* RETRY LOOP */
 955         }
 956
 957 donex:
 958         /*
 959          * Process any SEM_UNDO requests.
 960          */
 961         if (do_undos) {
 962                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
 963                         /*
 964                          * We only need to deal with SEM_UNDO's for non-zero
 965                          * op's.
 966                          */
 967                         int adjval;
 968
 969                         if ((sops[i].sem_flg & SEM_UNDO) == 0)
 970                                 continue;
 971                         adjval = sops[i].sem_op;
 972                         if (adjval == 0)
 973                                 continue;
 974                         eval = semundo_adjust(td->td_proc, semid,
 975                                               sops[i].sem_num, -adjval);
 976                         if (eval == 0)
 977                                 continue;
 978
 979                         /*
 980                          * Oh-Oh!  We ran out of either sem_undo's or undo's.
 981                          * Rollback the adjustments to this point and then
 982                          * rollback the semaphore ups and down so we can return
 983                          * with an error with all structures restored.  We
 984                          * rollback the undo's in the exact reverse order that
 985                          * we applied them.  This guarantees that we won't run
 986                          * out of space as we roll things back out.
 987                          */
 988                         for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
 989                                 if ((sops[j].sem_flg & SEM_UNDO) == 0)
 990                                         continue;
 991                                 adjval = sops[j].sem_op;
 992                                 if (adjval == 0)
 993                                         continue;
 994                                 if (semundo_adjust(td->td_proc, semid,
 995                                                sops[j].sem_num, adjval) != 0)
 996                                         panic("semop - can't undo undos");
 997                         }
 998
 999                         for (j = 0; j < nsops; j++) {
1000                                 xsemptr = &semaptr->ds.sem_base[
1001                                                         sops[j].sem_num];
1002                                 lwkt_getpooltoken(xsemptr);
1003                                 xsemptr->semval -= sops[j].sem_op;
1004                                 if (xsemptr->semval == 0 &&
1005                                     xsemptr->semzcnt > 0)
1006                                         wakeup(xsemptr);
1007                                 if (xsemptr->semval <= 0 &&
1008                                     xsemptr->semncnt > 0)
1009                                         wakeup(xsemptr);
1010                                 lwkt_relpooltoken(xsemptr);
1011                         }
1012
1013 #ifdef SEM_DEBUG
1014                         kprintf("eval = %d from semundo_adjust\n", eval);
1015 #endif
1016                         goto done;
1017                 } /* loop through the sops */
1018         } /* if (do_undos) */
1019
1020         /* We're definitely done - set the sempid's */
1021         for (i = 0; i < nsops; i++) {
1022                 sopptr = &sops[i];
1023                 semptr = &semaptr->ds.sem_base[sopptr->sem_num];
1024                 lwkt_getpooltoken(semptr);
1025                 semptr->sempid = td->td_proc->p_pid;
1026                 lwkt_relpooltoken(semptr);
1027         }
1028
1029         /* Do a wakeup if any semaphore was up'd. */
1030 #ifdef SEM_DEBUG
1031         kprintf("semop:  done\n");
1032 #endif
1033         uap->sysmsg_result = 0;
1034         eval = 0;
1035 done:
1036         lockmgr(&semaptr->lk, LK_RELEASE);
1037         wakeup_end_delayed();
1038 done2:
1039         return(eval);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Go through the undo structures for this process and apply the adjustments to
1044  * semaphores.
1045  *
1046  * (p->p_token is held by the caller)
1047  */
1048 void
1049 semexit(struct proc *p)
1050 {
1051         struct sem_undo *suptr;
1052         struct sem *semptr;
1053
1054         /*
1055          * We're getting a global token, don't do it if we couldn't
1056          * possibly have any semaphores.
1057          */
1058         if ((p->p_flags & P_SYSVSEM) == 0)
1059                 return;
1060         suptr = p->p_sem_undo;
1061         KKASSERT(suptr != NULL);
1062
1063         /*
1064          * Disconnect suptr from the process and increment un_refs to
1065          * prevent anyone else from being able to destroy the structure.
1066          * Do not remove it from the linked list until after we are through
1067          * scanning it as other semaphore calls might still effect it.
1068          */
1069         lwkt_gettoken(&semu_token);
1070         p->p_sem_undo = NULL;
1071         p->p_flags &= ~P_SYSVSEM;
1072         suptr->un_proc = NULL;
1073         ++suptr->un_refs;
1074         lwkt_reltoken(&semu_token);
1075
1076         while (suptr->un_cnt) {
1077                 struct semid_pool *semaptr;
1078                 int semid;
1079                 int semnum;
1080                 int adjval;
1081                 int ix;
1082
1083                 /*
1084                  * These values are stable because we hold p->p_token.
1085                  * However, they can get ripped out from under us when
1086                  * we block or obtain other tokens so we have to re-check.
1087                  */
1088                 ix = suptr->un_cnt - 1;
1089                 semid = suptr->un_ent[ix].un_id;
1090                 semnum = suptr->un_ent[ix].un_num;
1091                 adjval = suptr->un_ent[ix].un_adjval;
1092
1093                 semaptr = &sema[semid];
1094
1095                 /*
1096                  * Recheck after locking, then execute the undo
1097                  * operation.  semptr remains valid due to the
1098                  * semaptr->lk.
1099                  */
1100                 lockmgr(&semaptr->lk, LK_SHARED);
1101                 semptr = &semaptr->ds.sem_base[semnum];
1102                 lwkt_getpooltoken(semptr);
1103
1104                 if (ix == suptr->un_cnt - 1 &&
1105                     semid == suptr->un_ent[ix].un_id &&
1106                     semnum == suptr->un_ent[ix].un_num &&
1107                     adjval == suptr->un_ent[ix].un_adjval) {
1108                         /*
1109                          * Only do assertions when we aren't in a SMP race.
1110                          */
1111                         if ((semaptr->ds.sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0)
1112                                 panic("semexit - semid not allocated");
1113                         if (semnum >= semaptr->ds.sem_nsems)
1114                                 panic("semexit - semnum out of range");
1115                         --suptr->un_cnt;
1116
1117                         if (adjval < 0) {
1118                                 if (semptr->semval < -adjval)
1119                                         semptr->semval = 0;
1120                                 else
1121                                         semptr->semval += adjval;
1122                         } else {
1123                                 semptr->semval += adjval;
1124                         }
1125                         wakeup(semptr);
1126                 }
1127                 lwkt_relpooltoken(semptr);
1128                 lockmgr(&semaptr->lk, LK_RELEASE);
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Final cleanup, remove from the list and deallocate on the
1133          * last ref only.
1134          */
1135         lwkt_gettoken(&semu_token);
1136         if (--suptr->un_refs == 0) {
1137                 TAILQ_REMOVE(&semu_list, suptr, un_entry);
1138                 KKASSERT(suptr->un_cnt == 0);
1139                 kfree(suptr, M_SEM);
1140         }
1141         lwkt_reltoken(&semu_token);
1142 }