sys/kern/sys_mqueue.c

   1 /*      $NetBSD: sys_mqueue.c,v 1.16 2009/04/11 23:05:26 christos Exp $ */
   2
   3 /*
   4  * Copyright (c) 2007, 2008 Mindaugas Rasiukevicius <rmind at NetBSD org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Implementation of POSIX message queues.
  31  * Defined in the Base Definitions volume of IEEE Std 1003.1-2001.
  32  *
  33  * Locking
  34  *
  35  * Global list of message queues (mqueue_head) and proc_t::p_mqueue_cnt
  36  * counter are protected by mqlist_mtx lock.  The very message queue and
  37  * its members are protected by mqueue::mq_mtx.
  38  *
  39  * Lock order:
  40  *      mqlist_mtx
  41  *        -> mqueue::mq_mtx
  42  */
  43
  44 #include <stdbool.h>
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/types.h>
  47 #include <sys/errno.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/file.h>
  50 #include <sys/filedesc.h>
  51 #include <sys/ucred.h>
  52 #include <sys/priv.h>
  53 #include <sys/kernel.h>
  54 #include <sys/malloc.h>
  55 #include <sys/mqueue.h>
  56 #include <sys/objcache.h>
  57 #include <sys/poll.h>
  58 #include <sys/proc.h>
  59 #include <sys/queue.h>
  60 #include <sys/select.h>
  61 #include <sys/serialize.h>
  62 #include <sys/signal.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/spinlock.h>
  65 #include <sys/spinlock2.h>
  66 #include <sys/stat.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/sysproto.h>
  69 #include <sys/systm.h>
  70 #include <sys/lock.h>
  71 #include <sys/unistd.h>
  72 #include <sys/vnode.h>
  73
  74 /* System-wide limits. */
  75 static u_int                    mq_open_max = MQ_OPEN_MAX;
  76 static u_int                    mq_prio_max = MQ_PRIO_MAX;
  77 static u_int                    mq_max_msgsize = 16 * MQ_DEF_MSGSIZE;
  78 static u_int                    mq_def_maxmsg = 32;
  79 static u_int                    mq_max_maxmsg = 16 * 32;
  80
  81 struct lock                     mqlist_mtx;
  82 static struct objcache *        mqmsg_cache;
  83 static LIST_HEAD(, mqueue)      mqueue_head =
  84         LIST_HEAD_INITIALIZER(mqueue_head);
  85
  86 typedef struct  file file_t;    /* XXX: Should we put this in sys/types.h ? */
  87
  88 /* Function prototypes */
  89 static int      mq_poll_fop(file_t *, int, struct ucred *cred);
  90 static int      mq_stat_fop(file_t *, struct stat *, struct ucred *cred);
  91 static int      mq_close_fop(file_t *);
  92
  93 /* Some time-related utility functions */
  94 static int      itimespecfix(struct timespec *ts);
  95 static int      tstohz(const struct timespec *ts);
  96
  97 /* File operations vector */
  98 static struct fileops mqops = {
  99         .fo_read = badfo_readwrite,
 100         .fo_write = badfo_readwrite,
 101         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
 102         .fo_poll = mq_poll_fop,
 103         .fo_stat = mq_stat_fop,
 104         .fo_close = mq_close_fop,
 105         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
 106         .fo_shutdown = badfo_shutdown
 107 };
 108
 109 /* Define a new malloc type for message queues */
 110 MALLOC_DECLARE(M_MQBUF);
 111 MALLOC_DEFINE(M_MQBUF, "mqueues", "Buffers to message queues");
 112
 113 /* Malloc arguments for object cache */
 114 struct objcache_malloc_args mqueue_malloc_args = {
 115         sizeof(struct mqueue), M_MQBUF };
 116
 117 /* Spinlock around the process list */
 118 extern struct spinlock allproc_spin;
 119
 120 /*
 121  * Initialize POSIX message queue subsystem.
 122  */
 123 void
 124 mqueue_sysinit(void)
 125 {
 126         mqmsg_cache = objcache_create("mqmsg_cache",
 127             0,          /* infinite depot's capacity */
 128             0,          /* default magazine's capacity */
 129             NULL,       /* constructor */
 130             NULL,       /* deconstructor */
 131             NULL,
 132             objcache_malloc_alloc,
 133             objcache_malloc_free,
 134             &mqueue_malloc_args);
 135
 136         lockinit(&mqlist_mtx, "mqlist_mtx", 0, LK_CANRECURSE);
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Free the message.
 141  */
 142 static void
 143 mqueue_freemsg(struct mq_msg *msg, const size_t size)
 144 {
 145
 146         if (size > MQ_DEF_MSGSIZE) {
 147                 kfree(msg, M_MQBUF);
 148         } else {
 149                 objcache_put(mqmsg_cache, msg);
 150         }
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Destroy the message queue.
 155  */
 156 static void
 157 mqueue_destroy(struct mqueue *mq)
 158 {
 159         struct mq_msg *msg;
 160         size_t msz;
 161         u_int i;
 162
 163         /* Note MQ_PQSIZE + 1. */
 164         for (i = 0; i < MQ_PQSIZE + 1; i++) {
 165                 while ((msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[i])) != NULL) {
 166                         TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[i], msg, msg_queue);
 167                         msz = sizeof(struct mq_msg) + msg->msg_len;
 168                         mqueue_freemsg(msg, msz);
 169                 }
 170         }
 171         lockuninit(&mq->mq_mtx);
 172         kfree(mq, M_MQBUF);
 173 }
 174
 175 /*
 176  * Lookup for file name in general list of message queues.
 177  *  => locks the message queue
 178  */
 179 static void *
 180 mqueue_lookup(char *name)
 181 {
 182         struct mqueue *mq;
 183
 184         KKASSERT(lockstatus(&mqlist_mtx, curthread));
 185
 186         LIST_FOREACH(mq, &mqueue_head, mq_list) {
 187                 if (strncmp(mq->mq_name, name, MQ_NAMELEN) == 0) {
 188                         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 189                         return mq;
 190                 }
 191         }
 192
 193         return NULL;
 194 }
 195
 196 /*
 197  * mqueue_get: get the mqueue from the descriptor.
 198  *  => locks the message queue, if found.
 199  *  => holds a reference on the file descriptor.
 200  */
 201 static int
 202 mqueue_get(struct lwp *l, mqd_t mqd, file_t **fpr)
 203 {
 204         struct mqueue *mq;
 205         file_t *fp;
 206
 207         fp = holdfp(curproc->p_fd, (int)mqd, -1);       /* XXX: Why -1 ? */
 208         if (__predict_false(fp == NULL))
 209                 return EBADF;
 210
 211         if (__predict_false(fp->f_type != DTYPE_MQUEUE)) {
 212                 fdrop(fp);
 213                 return EBADF;
 214         }
 215         mq = fp->f_data;
 216         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 217
 218         *fpr = fp;
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * mqueue_linear_insert: perform linear insert according to the message
 224  * priority into the reserved queue (MQ_PQRESQ).  Reserved queue is a
 225  * sorted list used only when mq_prio_max is increased via sysctl.
 226  */
 227 static inline void
 228 mqueue_linear_insert(struct mqueue *mq, struct mq_msg *msg)
 229 {
 230         struct mq_msg *mit;
 231
 232         TAILQ_FOREACH(mit, &mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg_queue) {
 233                 if (msg->msg_prio > mit->msg_prio)
 234                         break;
 235         }
 236         if (mit == NULL) {
 237                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg, msg_queue);
 238         } else {
 239                 TAILQ_INSERT_BEFORE(mit, msg, msg_queue);
 240         }
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Validate input.
 245  */
 246 int
 247 itimespecfix(struct timespec *ts)
 248 {
 249         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
 250                 return (EINVAL);
 251         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < nstick)
 252                 ts->tv_nsec = nstick;
 253         return (0);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 258  */
 259 int
 260 tstohz(const struct timespec *ts)
 261 {
 262         struct timeval tv;
 263
 264         /*
 265          * usec has great enough resolution for hz, so convert to a
 266          * timeval and use tvtohz() above.
 267          */
 268         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, ts);
 269         return tvtohz_high(&tv);        /* XXX Why _high() and not _low() ? */
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Converter from struct timespec to the ticks.
 274  * Used by mq_timedreceive(), mq_timedsend().
 275  */
 276 int
 277 abstimeout2timo(struct timespec *ts, int *timo)
 278 {
 279         struct timespec tsd;
 280         int error;
 281
 282         error = itimespecfix(ts);
 283         if (error) {
 284                 return error;
 285         }
 286         getnanotime(&tsd);
 287         timespecsub(ts, &tsd);
 288         if (ts->tv_sec < 0 || (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec <= 0)) {
 289                 return ETIMEDOUT;
 290         }
 291         *timo = tstohz(ts);
 292         KKASSERT(*timo != 0);
 293
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 static int
 298 mq_stat_fop(file_t *fp, struct stat *st, struct ucred *cred)
 299 {
 300         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 301
 302         (void)memset(st, 0, sizeof(*st));
 303
 304         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 305         st->st_mode = mq->mq_mode;
 306         st->st_uid = mq->mq_euid;
 307         st->st_gid = mq->mq_egid;
 308         st->st_atimespec = mq->mq_atime;
 309         st->st_mtimespec = mq->mq_mtime;
 310         /*st->st_ctimespec = st->st_birthtimespec = mq->mq_btime;*/
 311         st->st_uid = fp->f_cred->cr_uid;
 312         st->st_gid = fp->f_cred->cr_svgid;
 313         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 314
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 static int
 319 mq_poll_fop(file_t *fp, int events, struct ucred *cred)
 320 {
 321         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 322         struct mq_attr *mqattr;
 323         int revents = 0;
 324
 325         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 326         mqattr = &mq->mq_attrib;
 327         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
 328                 /* Ready for receiving, if there are messages in the queue */
 329                 if (mqattr->mq_curmsgs)
 330                         revents |= (POLLIN | POLLRDNORM);
 331                 else
 332                         selrecord(curthread, &mq->mq_rsel);
 333         }
 334         if (events & (POLLOUT | POLLWRNORM)) {
 335                 /* Ready for sending, if the message queue is not full */
 336                 if (mqattr->mq_curmsgs < mqattr->mq_maxmsg)
 337                         revents |= (POLLOUT | POLLWRNORM);
 338                 else
 339                         selrecord(curthread, &mq->mq_wsel);
 340         }
 341         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 342
 343         return revents;
 344 }
 345
 346 static int
 347 mq_close_fop(file_t *fp)
 348 {
 349         struct proc *p = curproc;
 350         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 351         bool destroy;
 352
 353         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 354         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 355
 356         /* Decrease the counters */
 357         p->p_mqueue_cnt--;
 358         mq->mq_refcnt--;
 359
 360         /* Remove notification if registered for this process */
 361         if (mq->mq_notify_proc == p)
 362                 mq->mq_notify_proc = NULL;
 363
 364         /*
 365          * If this is the last reference and mqueue is marked for unlink,
 366          * remove and later destroy the message queue.
 367          */
 368         if (mq->mq_refcnt == 0 && (mq->mq_attrib.mq_flags & MQ_UNLINK)) {
 369                 LIST_REMOVE(mq, mq_list);
 370                 destroy = true;
 371         } else
 372                 destroy = false;
 373
 374         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 375         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 376
 377         if (destroy)
 378                 mqueue_destroy(mq);
 379
 380         return 0;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * General mqueue system calls.
 385  */
 386
 387 int
 388 sys_mq_open(struct mq_open_args *uap)
 389 {
 390         /* {
 391                 syscallarg(const char *) name;
 392                 syscallarg(int) oflag;
 393                 syscallarg(mode_t) mode;
 394                 syscallarg(struct mq_attr) attr;
 395         } */
 396         struct thread *td = curthread;
 397         struct proc *p = td->td_proc;
 398         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 399         struct mqueue *mq, *mq_new = NULL;
 400         file_t *fp;
 401         char *name;
 402         int mqd, error, oflag;
 403
 404         /* Check access mode flags */
 405         oflag = SCARG(uap, oflag);
 406         if ((oflag & O_ACCMODE) == (O_WRONLY | O_RDWR)) {
 407                 return EINVAL;
 408         }
 409
 410         /* Get the name from the user-space */
 411         name = kmalloc(MQ_NAMELEN, M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 412         error = copyinstr(SCARG(uap, name), name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
 413         if (error) {
 414                 kfree(name, M_MQBUF);
 415                 return error;
 416         }
 417
 418         if (oflag & O_CREAT) {
 419                 struct mq_attr attr;
 420                 u_int i;
 421
 422                 /* Check the limit */
 423                 if (p->p_mqueue_cnt == mq_open_max) {
 424                         kfree(name, M_MQBUF);
 425                         return EMFILE;
 426                 }
 427
 428                 /* Empty name is invalid */
 429                 if (name[0] == '\0') {
 430                         kfree(name, M_MQBUF);
 431                         return EINVAL;
 432                 }
 433
 434                 /* Check for mqueue attributes */
 435                 if (SCARG(uap, attr)) {
 436                         error = copyin(SCARG(uap, attr), &attr,
 437                                 sizeof(struct mq_attr));
 438                         if (error) {
 439                                 kfree(name, M_MQBUF);
 440                                 return error;
 441                         }
 442                         if (attr.mq_maxmsg <= 0 ||
 443                             attr.mq_maxmsg > mq_max_maxmsg ||
 444                             attr.mq_msgsize <= 0 ||
 445                             attr.mq_msgsize > mq_max_msgsize) {
 446                                 kfree(name, M_MQBUF);
 447                                 return EINVAL;
 448                         }
 449                         attr.mq_curmsgs = 0;
 450                 } else {
 451                         memset(&attr, 0, sizeof(struct mq_attr));
 452                         attr.mq_maxmsg = mq_def_maxmsg;
 453                         attr.mq_msgsize =
 454                             MQ_DEF_MSGSIZE - sizeof(struct mq_msg);
 455                 }
 456
 457                 /*
 458                  * Allocate new mqueue, initialize data structures,
 459                  * copy the name, attributes and set the flag.
 460                  */
 461                 mq_new = kmalloc(sizeof(struct mqueue), M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 462
 463                 lockinit(&mq_new->mq_mtx, "mq_new->mq_mtx", 0, LK_CANRECURSE);
 464                 for (i = 0; i < (MQ_PQSIZE + 1); i++) {
 465                         TAILQ_INIT(&mq_new->mq_head[i]);
 466                 }
 467
 468                 strlcpy(mq_new->mq_name, name, MQ_NAMELEN);
 469                 memcpy(&mq_new->mq_attrib, &attr, sizeof(struct mq_attr));
 470
 471                 /*CTASSERT((O_MASK & (MQ_UNLINK | MQ_RECEIVE)) == 0);*/
 472                 /* mq_new->mq_attrib.mq_flags = (O_MASK & oflag); */
 473                 mq_new->mq_attrib.mq_flags = oflag;
 474
 475                 /* Store mode and effective UID with GID */
 476                 mq_new->mq_mode = ((SCARG(uap, mode) &
 477                     ~p->p_fd->fd_cmask) & ALLPERMS) & ~S_ISTXT;
 478                 mq_new->mq_euid = td->td_ucred->cr_uid;
 479                 mq_new->mq_egid = td->td_ucred->cr_svgid;
 480         }
 481
 482         /* Allocate file structure and descriptor */
 483         error = falloc(td->td_lwp, &fp, &mqd);
 484         if (error) {
 485                 if (mq_new)
 486                         mqueue_destroy(mq_new);
 487                 kfree(name, M_MQBUF);
 488                 return error;
 489         }
 490         fp->f_type = DTYPE_MQUEUE;
 491         fp->f_flag = FFLAGS(oflag) & (FREAD | FWRITE);
 492         fp->f_ops = &mqops;
 493
 494         /* Look up for mqueue with such name */
 495         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 496         mq = mqueue_lookup(name);
 497         if (mq) {
 498                 int acc_mode;
 499
 500                 KKASSERT(lockstatus(&mq->mq_mtx, curthread));
 501
 502                 /* Check if mqueue is not marked as unlinking */
 503                 if (mq->mq_attrib.mq_flags & MQ_UNLINK) {
 504                         error = EACCES;
 505                         goto exit;
 506                 }
 507                 /* Fail if O_EXCL is set, and mqueue already exists */
 508                 if ((oflag & O_CREAT) && (oflag & O_EXCL)) {
 509                         error = EEXIST;
 510                         goto exit;
 511                 }
 512
 513                 /*
 514                  * Check the permissions. Note the difference between
 515                  * VREAD/VWRITE and FREAD/FWRITE.
 516                  */
 517                 acc_mode = 0;
 518                 if (fp->f_flag & FREAD) {
 519                         acc_mode |= VREAD;
 520                 }
 521                 if (fp->f_flag & FWRITE) {
 522                         acc_mode |= VWRITE;
 523                 }
 524                 if (vaccess(VNON, mq->mq_mode, mq->mq_euid, mq->mq_egid,
 525                         acc_mode, td->td_ucred)) {
 526
 527                         error = EACCES;
 528                         goto exit;
 529                 }
 530         } else {
 531                 /* Fail if mqueue neither exists, nor we create it */
 532                 if ((oflag & O_CREAT) == 0) {
 533                         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 534                         KKASSERT(mq_new == NULL);
 535                         fsetfd(fdp, NULL, mqd);
 536                         fp->f_ops = &badfileops;
 537                         fdrop(fp);
 538                         kfree(name, M_MQBUF);
 539                         return ENOENT;
 540                 }
 541
 542                 /* Check the limit */
 543                 if (p->p_mqueue_cnt == mq_open_max) {
 544                         error = EMFILE;
 545                         goto exit;
 546                 }
 547
 548                 /* Insert the queue to the list */
 549                 mq = mq_new;
 550                 lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 551                 LIST_INSERT_HEAD(&mqueue_head, mq, mq_list);
 552                 mq_new = NULL;
 553                 getnanotime(&mq->mq_btime);
 554                 mq->mq_atime = mq->mq_mtime = mq->mq_btime;
 555         }
 556
 557         /* Increase the counters, and make descriptor ready */
 558         p->p_mqueue_cnt++;
 559         mq->mq_refcnt++;
 560         fp->f_data = mq;
 561 exit:
 562         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 563         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 564
 565         if (mq_new)
 566                 mqueue_destroy(mq_new);
 567         if (error) {
 568                 fsetfd(fdp, NULL, mqd);
 569                 fp->f_ops = &badfileops;
 570         } else {
 571                 fsetfd(fdp, fp, mqd);
 572                 uap->sysmsg_result = mqd;
 573         }
 574         fdrop(fp);
 575         kfree(name, M_MQBUF);
 576
 577         return error;
 578 }
 579
 580 int
 581 sys_mq_close(struct mq_close_args *uap)
 582 {
 583         return sys_close((void *)uap);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Primary mq_receive1() function.
 588  */
 589 int
 590 mq_receive1(struct lwp *l, mqd_t mqdes, void *msg_ptr, size_t msg_len,
 591     unsigned *msg_prio, struct timespec *ts, ssize_t *mlen)
 592 {
 593         file_t *fp = NULL;
 594         struct mqueue *mq;
 595         struct mq_msg *msg = NULL;
 596         struct mq_attr *mqattr;
 597         u_int idx;
 598         int error;
 599
 600         /* Get the message queue */
 601         error = mqueue_get(l, mqdes, &fp);
 602         if (error) {
 603                 return error;
 604         }
 605         mq = fp->f_data;
 606         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 607                 error = EBADF;
 608                 goto error;
 609         }
 610         getnanotime(&mq->mq_atime);
 611         mqattr = &mq->mq_attrib;
 612
 613         /* Check the message size limits */
 614         if (msg_len < mqattr->mq_msgsize) {
 615                 error = EMSGSIZE;
 616                 goto error;
 617         }
 618
 619         /* Check if queue is empty */
 620         while (mqattr->mq_curmsgs == 0) {
 621                 int t;
 622
 623                 if (mqattr->mq_flags & O_NONBLOCK) {
 624                         error = EAGAIN;
 625                         goto error;
 626                 }
 627                 if (ts) {
 628                         error = abstimeout2timo(ts, &t);
 629                         if (error)
 630                                 goto error;
 631                 } else
 632                         t = 0;
 633                 /*
 634                  * Block until someone sends the message.
 635                  * While doing this, notification should not be sent.
 636                  */
 637                 mqattr->mq_flags |= MQ_RECEIVE;
 638                 error = lksleep(&mq->mq_send_cv, &mq->mq_mtx, PCATCH, "mqsend", t);
 639                 mqattr->mq_flags &= ~MQ_RECEIVE;
 640                 if (error || (mqattr->mq_flags & MQ_UNLINK)) {
 641                         error = (error == EWOULDBLOCK) ? ETIMEDOUT : EINTR;
 642                         goto error;
 643                 }
 644         }
 645
 646
 647         /*
 648          * Find the highest priority message, and remove it from the queue.
 649          * At first, reserved queue is checked, bitmap is next.
 650          */
 651         msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ]);
 652         if (__predict_true(msg == NULL)) {
 653                 idx = ffs(mq->mq_bitmap);
 654                 msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[idx]);
 655                 KKASSERT(msg != NULL);
 656         } else {
 657                 idx = MQ_PQRESQ;
 658         }
 659         TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[idx], msg, msg_queue);
 660
 661         /* Unmark the bit, if last message. */
 662         if (__predict_true(idx) && TAILQ_EMPTY(&mq->mq_head[idx])) {
 663                 KKASSERT((MQ_PQSIZE - idx) == msg->msg_prio);
 664                 mq->mq_bitmap &= ~(1 << --idx);
 665         }
 666
 667         /* Decrement the counter and signal waiter, if any */
 668         mqattr->mq_curmsgs--;
 669         wakeup_one(&mq->mq_recv_cv);
 670
 671         /* Ready for sending now */
 672         selwakeup(&mq->mq_wsel);
 673 error:
 674         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 675         fdrop(fp);
 676         if (error)
 677                 return error;
 678
 679         /*
 680          * Copy the data to the user-space.
 681          * Note: According to POSIX, no message should be removed from the
 682          * queue in case of fail - this would be violated.
 683          */
 684         *mlen = msg->msg_len;
 685         error = copyout(msg->msg_ptr, msg_ptr, msg->msg_len);
 686         if (error == 0 && msg_prio)
 687                 error = copyout(&msg->msg_prio, msg_prio, sizeof(unsigned));
 688         mqueue_freemsg(msg, sizeof(struct mq_msg) + msg->msg_len);
 689
 690         return error;
 691 }
 692
 693 int
 694 sys_mq_receive(struct mq_receive_args *uap)
 695 {
 696         /* {
 697                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 698                 syscallarg(char *) msg_ptr;
 699                 syscallarg(size_t) msg_len;
 700                 syscallarg(unsigned *) msg_prio;
 701         } */
 702         ssize_t mlen;
 703         int error;
 704
 705         error = mq_receive1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 706             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), 0, &mlen);
 707         if (error == 0)
 708                 uap->sysmsg_result = mlen;
 709
 710         return error;
 711 }
 712
 713 int
 714 sys_mq_timedreceive(struct mq_timedreceive_args *uap)
 715 {
 716         /* {
 717                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 718                 syscallarg(char *) msg_ptr;
 719                 syscallarg(size_t) msg_len;
 720                 syscallarg(unsigned *) msg_prio;
 721                 syscallarg(const struct timespec *) abs_timeout;
 722         } */
 723         int error;
 724         ssize_t mlen;
 725         struct timespec ts, *tsp;
 726
 727         /* Get and convert time value */
 728         if (SCARG(uap, abs_timeout)) {
 729                 error = copyin(SCARG(uap, abs_timeout), &ts, sizeof(ts));
 730                 if (error)
 731                         return error;
 732                 tsp = &ts;
 733         } else {
 734                 tsp = NULL;
 735         }
 736
 737         error = mq_receive1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 738             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), tsp, &mlen);
 739         if (error == 0)
 740                 uap->sysmsg_result = mlen;
 741
 742         return error;
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Primary mq_send1() function.
 747  */
 748 int
 749 mq_send1(struct lwp *l, mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len,
 750     unsigned msg_prio, struct timespec *ts)
 751 {
 752         file_t *fp = NULL;
 753         struct mqueue *mq;
 754         struct mq_msg *msg;
 755         struct mq_attr *mqattr;
 756         struct proc *notify = NULL;
 757         /*ksiginfo_t ksi;*/
 758         size_t size;
 759         int error;
 760
 761         /* Check the priority range */
 762         if (msg_prio >= mq_prio_max)
 763                 return EINVAL;
 764
 765         /* Allocate a new message */
 766         size = sizeof(struct mq_msg) + msg_len;
 767         if (size > mq_max_msgsize)
 768                 return EMSGSIZE;
 769
 770         if (size > MQ_DEF_MSGSIZE) {
 771                 msg = kmalloc(size, M_MQBUF, M_WAITOK);
 772         } else {
 773                 msg = objcache_get(mqmsg_cache, M_WAITOK);
 774         }
 775
 776         /* Get the data from user-space */
 777         error = copyin(msg_ptr, msg->msg_ptr, msg_len);
 778         if (error) {
 779                 mqueue_freemsg(msg, size);
 780                 return error;
 781         }
 782         msg->msg_len = msg_len;
 783         msg->msg_prio = msg_prio;
 784
 785         /* Get the mqueue */
 786         error = mqueue_get(l, mqdes, &fp);
 787         if (error) {
 788                 mqueue_freemsg(msg, size);
 789                 return error;
 790         }
 791         mq = fp->f_data;
 792         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 793                 error = EBADF;
 794                 goto error;
 795         }
 796         getnanotime(&mq->mq_mtime);
 797         mqattr = &mq->mq_attrib;
 798
 799         /* Check the message size limit */
 800         if (msg_len <= 0 || msg_len > mqattr->mq_msgsize) {
 801                 error = EMSGSIZE;
 802                 goto error;
 803         }
 804
 805         /* Check if queue is full */
 806         while (mqattr->mq_curmsgs >= mqattr->mq_maxmsg) {
 807                 int t;
 808
 809                 if (mqattr->mq_flags & O_NONBLOCK) {
 810                         error = EAGAIN;
 811                         goto error;
 812                 }
 813                 if (ts) {
 814                         error = abstimeout2timo(ts, &t);
 815                         if (error)
 816                                 goto error;
 817                 } else
 818                         t = 0;
 819                 /* Block until queue becomes available */
 820                 error = lksleep(&mq->mq_recv_cv, &mq->mq_mtx, PCATCH, "mqrecv", t);
 821                 if (error || (mqattr->mq_flags & MQ_UNLINK)) {
 822                         error = (error == EWOULDBLOCK) ? ETIMEDOUT : error;
 823                         goto error;
 824                 }
 825         }
 826         KKASSERT(mq->mq_attrib.mq_curmsgs < mq->mq_attrib.mq_maxmsg);
 827
 828         /*
 829          * Insert message into the queue, according to the priority.
 830          * Note the difference between index and priority.
 831          */
 832         if (__predict_true(msg_prio < MQ_PQSIZE)) {
 833                 u_int idx = MQ_PQSIZE - msg_prio;
 834
 835                 KKASSERT(idx != MQ_PQRESQ);
 836                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head[idx], msg, msg_queue);
 837                 mq->mq_bitmap |= (1 << --idx);
 838         } else {
 839                 mqueue_linear_insert(mq, msg);
 840         }
 841
 842         /* Check for the notify */
 843         if (mqattr->mq_curmsgs == 0 && mq->mq_notify_proc &&
 844             (mqattr->mq_flags & MQ_RECEIVE) == 0 &&
 845             mq->mq_sig_notify.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
 846                 /* Initialize the signal */
 847                 /*KSI_INIT(&ksi);*/
 848                 /*ksi.ksi_signo = mq->mq_sig_notify.sigev_signo;*/
 849                 /*ksi.ksi_code = SI_MESGQ;*/
 850                 /*ksi.ksi_value = mq->mq_sig_notify.sigev_value;*/
 851                 /* Unregister the process */
 852                 notify = mq->mq_notify_proc;
 853                 mq->mq_notify_proc = NULL;
 854         }
 855
 856         /* Increment the counter and signal waiter, if any */
 857         mqattr->mq_curmsgs++;
 858         wakeup_one(&mq->mq_send_cv);
 859
 860         /* Ready for receiving now */
 861         selwakeup(&mq->mq_rsel);
 862 error:
 863         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 864         fdrop(fp);
 865
 866         if (error) {
 867                 mqueue_freemsg(msg, size);
 868         } else if (notify) {
 869                 /* Send the notify, if needed */
 870                 spin_lock_wr(&allproc_spin);
 871                 /*kpsignal(notify, &ksi, NULL);*/
 872                 ksignal(notify, mq->mq_sig_notify.sigev_signo);
 873                 spin_unlock_wr(&allproc_spin);
 874         }
 875
 876         return error;
 877 }
 878
 879 int
 880 sys_mq_send(struct mq_send_args *uap)
 881 {
 882         /* {
 883                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 884                 syscallarg(const char *) msg_ptr;
 885                 syscallarg(size_t) msg_len;
 886                 syscallarg(unsigned) msg_prio;
 887         } */
 888
 889         return mq_send1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 890             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), 0);
 891 }
 892
 893 int
 894 sys_mq_timedsend(struct mq_timedsend_args *uap)
 895 {
 896         /* {
 897                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 898                 syscallarg(const char *) msg_ptr;
 899                 syscallarg(size_t) msg_len;
 900                 syscallarg(unsigned) msg_prio;
 901                 syscallarg(const struct timespec *) abs_timeout;
 902         } */
 903         struct timespec ts, *tsp;
 904         int error;
 905
 906         /* Get and convert time value */
 907         if (SCARG(uap, abs_timeout)) {
 908                 error = copyin(SCARG(uap, abs_timeout), &ts, sizeof(ts));
 909                 if (error)
 910                         return error;
 911                 tsp = &ts;
 912         } else {
 913                 tsp = NULL;
 914         }
 915
 916         return mq_send1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 917             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), tsp);
 918 }
 919
 920 int
 921 sys_mq_notify(struct mq_notify_args *uap)
 922 {
 923         /* {
 924                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 925                 syscallarg(const struct sigevent *) notification;
 926         } */
 927         file_t *fp = NULL;
 928         struct mqueue *mq;
 929         struct sigevent sig;
 930         int error;
 931
 932         if (SCARG(uap, notification)) {
 933                 /* Get the signal from user-space */
 934                 error = copyin(SCARG(uap, notification), &sig,
 935                     sizeof(struct sigevent));
 936                 if (error)
 937                         return error;
 938                 if (sig.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
 939                     (sig.sigev_signo <= 0 || sig.sigev_signo >= NSIG))
 940                         return EINVAL;
 941         }
 942
 943         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
 944         if (error)
 945                 return error;
 946         mq = fp->f_data;
 947
 948         if (SCARG(uap, notification)) {
 949                 /* Register notification: set the signal and target process */
 950                 if (mq->mq_notify_proc == NULL) {
 951                         memcpy(&mq->mq_sig_notify, &sig,
 952                             sizeof(struct sigevent));
 953                         mq->mq_notify_proc = curproc;
 954                 } else {
 955                         /* Fail if someone else already registered */
 956                         error = EBUSY;
 957                 }
 958         } else {
 959                 /* Unregister the notification */
 960                 mq->mq_notify_proc = NULL;
 961         }
 962         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 963         fdrop(fp);
 964
 965         return error;
 966 }
 967
 968 int
 969 sys_mq_getattr(struct mq_getattr_args *uap)
 970 {
 971         /* {
 972                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 973                 syscallarg(struct mq_attr *) mqstat;
 974         } */
 975         file_t *fp = NULL;
 976         struct mqueue *mq;
 977         struct mq_attr attr;
 978         int error;
 979
 980         /* Get the message queue */
 981         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
 982         if (error)
 983                 return error;
 984         mq = fp->f_data;
 985         memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
 986         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 987         fdrop(fp);
 988
 989         return copyout(&attr, SCARG(uap, mqstat), sizeof(struct mq_attr));
 990 }
 991
 992 int
 993 sys_mq_setattr(struct mq_setattr_args *uap)
 994 {
 995         /* {
 996                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 997                 syscallarg(const struct mq_attr *) mqstat;
 998                 syscallarg(struct mq_attr *) omqstat;
 999         } */
1000         file_t *fp = NULL;
1001         struct mqueue *mq;
1002         struct mq_attr attr;
1003         int error, nonblock;
1004
1005         error = copyin(SCARG(uap, mqstat), &attr, sizeof(struct mq_attr));
1006         if (error)
1007                 return error;
1008         nonblock = (attr.mq_flags & O_NONBLOCK);
1009
1010         /* Get the message queue */
1011         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
1012         if (error)
1013                 return error;
1014         mq = fp->f_data;
1015
1016         /* Copy the old attributes, if needed */
1017         if (SCARG(uap, omqstat)) {
1018                 memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
1019         }
1020
1021         /* Ignore everything, except O_NONBLOCK */
1022         if (nonblock)
1023                 mq->mq_attrib.mq_flags |= O_NONBLOCK;
1024         else
1025                 mq->mq_attrib.mq_flags &= ~O_NONBLOCK;
1026
1027         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1028         fdrop(fp);
1029
1030         /*
1031          * Copy the data to the user-space.
1032          * Note: According to POSIX, the new attributes should not be set in
1033          * case of fail - this would be violated.
1034          */
1035         if (SCARG(uap, omqstat))
1036                 error = copyout(&attr, SCARG(uap, omqstat),
1037                     sizeof(struct mq_attr));
1038
1039         return error;
1040 }
1041
1042 int
1043 sys_mq_unlink(struct mq_unlink_args *uap)
1044 {
1045         /* {
1046                 syscallarg(const char *) name;
1047         } */
1048         struct thread *td = curthread;
1049         struct mqueue *mq;
1050         char *name;
1051         int error, refcnt = 0;
1052
1053         /* Get the name from the user-space */
1054         name = kmalloc(MQ_NAMELEN, M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1055         error = copyinstr(SCARG(uap, name), name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
1056         if (error) {
1057                 kfree(name, M_MQBUF);
1058                 return error;
1059         }
1060
1061         /* Lookup for this file */
1062         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
1063         mq = mqueue_lookup(name);
1064         if (mq == NULL) {
1065                 error = ENOENT;
1066                 goto error;
1067         }
1068
1069         /* Check the permissions */
1070         if (td->td_ucred->cr_uid != mq->mq_euid &&
1071             priv_check(td, PRIV_ROOT) != 0) {
1072                 lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1073                 error = EACCES;
1074                 goto error;
1075         }
1076
1077         /* Mark message queue as unlinking, before leaving the window */
1078         mq->mq_attrib.mq_flags |= MQ_UNLINK;
1079
1080         /* Wake up all waiters, if there are such */
1081         wakeup(&mq->mq_send_cv);
1082         wakeup(&mq->mq_recv_cv);
1083
1084         selwakeup(&mq->mq_rsel);
1085         selwakeup(&mq->mq_wsel);
1086
1087         refcnt = mq->mq_refcnt;
1088         if (refcnt == 0)
1089                 LIST_REMOVE(mq, mq_list);
1090
1091         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1092 error:
1093         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
1094
1095         /*
1096          * If there are no references - destroy the message
1097          * queue, otherwise, the last mq_close() will do that.
1098          */
1099         if (error == 0 && refcnt == 0)
1100                 mqueue_destroy(mq);
1101
1102         kfree(name, M_MQBUF);
1103         return error;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * SysCtl.
1108  */
1109 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, mqueue,
1110     CTLFLAG_RW, 0, "Message queue options");
1111
1112 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_open_max,
1113     CTLFLAG_RW, &mq_open_max, 0,
1114     "Maximal number of message queue descriptors per process");
1115
1116 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_prio_max,
1117     CTLFLAG_RW, &mq_prio_max, 0,
1118     "Maximal priority of the message");
1119
1120 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_max_msgsize,
1121     CTLFLAG_RW, &mq_max_msgsize, 0,
1122     "Maximal allowed size of the message");
1123
1124 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_def_maxmsg,
1125     CTLFLAG_RW, &mq_def_maxmsg, 0,
1126     "Default maximal message count");
1127
1128 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_max_maxmsg,
1129     CTLFLAG_RW, &mq_max_maxmsg, 0,
1130     "Maximal allowed message count");
1131
1132 SYSINIT(sys_mqueue_init, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, mqueue_sysinit, NULL);