kernel - Fix MP race in sysv semaphore code
[dragonfly.git] / 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 #include <sys/thread2.h>
26
27 static MALLOC_DEFINE(M_SEM, "sem", "SVID compatible semaphores");
28
29 static void seminit (void *);
30
31 static struct sem_undo *semu_alloc (struct proc *p);
32 static int semundo_adjust (struct proc *p, struct sem_undo **supptr, 
33                 int semid, int semnum, int adjval);
34 static void semundo_clear (int semid, int semnum);
35
36 /* XXX casting to (sy_call_t *) is bogus, as usual. */
37 static sy_call_t *semcalls[] = {
38         (sy_call_t *)sys___semctl, (sy_call_t *)sys_semget,
39         (sy_call_t *)sys_semop
40 };
41
42 static struct lwkt_token semu_token = LWKT_TOKEN_INITIALIZER(semu_token);
43 static int      semtot = 0;
44 static struct semid_ds *sema;   /* semaphore id pool */
45 static struct sem *sem;         /* semaphore pool */
46 static struct sem_undo *semu_list; /* list of active undo structures */
47 static int      *semu;          /* undo structure pool */
48
49 struct sem {
50         u_short semval;         /* semaphore value */
51         pid_t   sempid;         /* pid of last operation */
52         u_short semncnt;        /* # awaiting semval > cval */
53         u_short semzcnt;        /* # awaiting semval = 0 */
54 };
55
56 /*
57  * Undo structure (one per process)
58  */
59 struct sem_undo {
60         struct  sem_undo *un_next;      /* ptr to next active undo structure */
61         struct  proc *un_proc;          /* owner of this structure */
62         short   un_cnt;                 /* # of active entries */
63         struct undo {
64                 short   un_adjval;      /* adjust on exit values */
65                 short   un_num;         /* semaphore # */
66                 int     un_id;          /* semid */
67         } un_ent[1];                    /* undo entries */
68 };
69
70 /*
71  * Configuration parameters
72  */
73 #ifndef SEMMNI
74 #define SEMMNI  22              /* # of semaphore identifiers */
75 #endif
76 #ifndef SEMMNS
77 #define SEMMNS  341             /* # of semaphores in system */
78 #endif
79 #ifndef SEMUME
80 #define SEMUME  10              /* max # of undo entries per process */
81 #endif
82 #ifndef SEMMNU
83 #define SEMMNU  30              /* # of undo structures in system */
84 #endif
85
86 /* shouldn't need tuning */
87 #ifndef SEMMAP
88 #define SEMMAP  30              /* # of entries in semaphore map */
89 #endif
90 #ifndef SEMMSL
91 #define SEMMSL  SEMMNS          /* max # of semaphores per id */
92 #endif
93 #ifndef SEMOPM
94 #define SEMOPM  100             /* max # of operations per semop call */
95 #endif
96
97 #define SEMVMX  32767           /* semaphore maximum value */
98 #define SEMAEM  16384           /* adjust on exit max value */
99
100 /*
101  * Due to the way semaphore memory is allocated, we have to ensure that
102  * SEMUSZ is properly aligned.
103  */
104
105 #define SEM_ALIGN(bytes) (((bytes) + (sizeof(long) - 1)) & ~(sizeof(long) - 1))
106
107 /* actual size of an undo structure */
108 #define SEMUSZ  SEM_ALIGN(offsetof(struct sem_undo, un_ent[SEMUME]))
109
110 /*
111  * Macro to find a particular sem_undo vector
112  */
113 #define SEMU(ix)        ((struct sem_undo *)(((intptr_t)semu) + (ix) * \
114                                              seminfo.semusz))
115
116 /*
117  * semaphore info struct
118  */
119 struct seminfo seminfo = {
120                 SEMMAP,         /* # of entries in semaphore map */
121                 SEMMNI,         /* # of semaphore identifiers */
122                 SEMMNS,         /* # of semaphores in system */
123                 SEMMNU,         /* # of undo structures in system */
124                 SEMMSL,         /* max # of semaphores per id */
125                 SEMOPM,         /* max # of operations per semop call */
126                 SEMUME,         /* max # of undo entries per process */
127                 SEMUSZ,         /* size in bytes of undo structure */
128                 SEMVMX,         /* semaphore maximum value */
129                 SEMAEM          /* adjust on exit max value */
130 };
131
132 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmap", &seminfo.semmap);
133 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmni", &seminfo.semmni);
134 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmns", &seminfo.semmns);
135 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmnu", &seminfo.semmnu);
136 TUNABLE_INT("kern.ipc.semmsl", &seminfo.semmsl);
137 TUNABLE_INT("kern.ipc.semopm", &seminfo.semopm);
138 TUNABLE_INT("kern.ipc.semume", &seminfo.semume);
139 TUNABLE_INT("kern.ipc.semusz", &seminfo.semusz);
140 TUNABLE_INT("kern.ipc.semvmx", &seminfo.semvmx);
141 TUNABLE_INT("kern.ipc.semaem", &seminfo.semaem);
142
143 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmap, CTLFLAG_RW, &seminfo.semmap, 0,
144     "Number of entries in semaphore map");
145 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmni, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmni, 0,
146     "Number of semaphore identifiers");
147 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmns, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmns, 0,
148     "Total number of semaphores");
149 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmnu, CTLFLAG_RD, &seminfo.semmnu, 0,
150     "Total number of undo structures");
151 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semmsl, CTLFLAG_RW, &seminfo.semmsl, 0,
152     "Max number of semaphores per id");
153 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semopm, CTLFLAG_RD, &seminfo.semopm, 0,
154     "Max number of operations per semop call");
155 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semume, CTLFLAG_RD, &seminfo.semume, 0,
156     "Max number of undo entries per process");
157 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semusz, CTLFLAG_RD, &seminfo.semusz, 0,
158     "Size in bytes of undo structure");
159 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semvmx, CTLFLAG_RW, &seminfo.semvmx, 0,
160     "Semaphore maximum value");
161 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, semaem, CTLFLAG_RW, &seminfo.semaem, 0,
162     "Adjust on exit max value");
163
164 #if 0
165 RO seminfo.semmap       /* SEMMAP unused */
166 RO seminfo.semmni
167 RO seminfo.semmns
168 RO seminfo.semmnu       /* undo entries per system */
169 RW seminfo.semmsl
170 RO seminfo.semopm       /* SEMOPM unused */
171 RO seminfo.semume
172 RO seminfo.semusz       /* param - derived from SEMUME for per-proc sizeof */
173 RO seminfo.semvmx       /* SEMVMX unused - user param */
174 RO seminfo.semaem       /* SEMAEM unused - user param */
175 #endif
176
177 static void
178 seminit(void *dummy)
179 {
180         int i;
181
182         sem = kmalloc(sizeof(struct sem) * seminfo.semmns, M_SEM, M_WAITOK);
183         sema = kmalloc(sizeof(struct semid_ds) * seminfo.semmni, M_SEM, M_WAITOK);
184         semu = kmalloc(seminfo.semmnu * seminfo.semusz, M_SEM, M_WAITOK);
185
186         for (i = 0; i < seminfo.semmni; i++) {
187                 sema[i].sem_base = 0;
188                 sema[i].sem_perm.mode = 0;
189         }
190         for (i = 0; i < seminfo.semmnu; i++) {
191                 struct sem_undo *suptr = SEMU(i);
192                 suptr->un_proc = NULL;
193         }
194         semu_list = NULL;
195 }
196 SYSINIT(sysv_sem, SI_SUB_SYSV_SEM, SI_ORDER_FIRST, seminit, NULL)
197
198 /*
199  * Entry point for all SEM calls
200  *
201  * semsys_args(int which, a2, a3, ...) (VARARGS)
202  *
203  * MPALMOSTSAFE
204  */
205 int
206 sys_semsys(struct semsys_args *uap)
207 {
208         struct thread *td = curthread;
209         unsigned int which = (unsigned int)uap->which;
210         int error;
211
212         if (!jail_sysvipc_allowed && td->td_ucred->cr_prison != NULL)
213                 return (ENOSYS);
214
215         if (which >= NELEM(semcalls))
216                 return (EINVAL);
217         bcopy(&uap->a2, &uap->which,
218               sizeof(struct semsys_args) - offsetof(struct semsys_args, a2));
219         error = (*semcalls[which])(uap);
220         return (error);
221 }
222
223 /*
224  * Allocate a new sem_undo structure for a process
225  * (returns ptr to structure or NULL if no more room)
226  *
227  * semu_token is held by the caller.
228  */
229 static struct sem_undo *
230 semu_alloc(struct proc *p)
231 {
232         int i;
233         struct sem_undo *suptr;
234         struct sem_undo **supptr;
235         int attempt;
236
237         /*
238          * Try twice to allocate something.
239          * (we'll purge any empty structures after the first pass so
240          * two passes are always enough)
241          */
242         for (attempt = 0; attempt < 2; attempt++) {
243                 /*
244                  * Look for a free structure.
245                  * Fill it in and return it if we find one.
246                  */
247                 for (i = 0; i < seminfo.semmnu; i++) {
248                         suptr = SEMU(i);
249                         if (suptr->un_proc == NULL) {
250                                 suptr->un_next = semu_list;
251                                 semu_list = suptr;
252                                 suptr->un_cnt = 0;
253                                 suptr->un_proc = p;
254                                 goto done;
255                         }
256                 }
257
258                 /*
259                  * We didn't find a free one, if this is the first attempt
260                  * then try to free some structures.
261                  */
262
263                 if (attempt == 0) {
264                         /* All the structures are in use - try to free some */
265                         int did_something = 0;
266
267                         supptr = &semu_list;
268                         while ((suptr = *supptr) != NULL) {
269                                 if (suptr->un_cnt == 0)  {
270                                         suptr->un_proc = NULL;
271                                         *supptr = suptr->un_next;
272                                         did_something = 1;
273                                 } else {
274                                         supptr = &(suptr->un_next);
275                                 }
276                         }
277
278                         /* If we didn't free anything then just give-up */
279                         if (!did_something) {
280                                 suptr = NULL;
281                                 goto done;
282                         }
283                 } else {
284                         /*
285                          * The second pass failed even though we freed
286                          * something after the first pass!
287                          * This is IMPOSSIBLE!
288                          */
289                         panic("semu_alloc - second attempt failed");
290                 }
291         }
292         suptr = NULL;
293 done:
294         return (suptr);
295 }
296
297 /*
298  * Adjust a particular entry for a particular proc
299  */
300
301 static int
302 semundo_adjust(struct proc *p, struct sem_undo **supptr, int semid, int semnum,
303                int adjval)
304 {
305         struct sem_undo *suptr;
306         struct undo *sunptr;
307         int i;
308         int error = 0;
309
310         /*
311          * Look for and remember the sem_undo if the caller doesn't
312          * provide it.
313          */
314         lwkt_gettoken(&semu_token);
315         lwkt_gettoken(&p->p_token);
316         suptr = *supptr;
317         if (suptr == NULL) {
318                 for (suptr = semu_list; suptr != NULL;
319                     suptr = suptr->un_next) {
320                         if (suptr->un_proc == p) {
321                                 *supptr = suptr;
322                                 break;
323                         }
324                 }
325                 if (suptr == NULL) {
326                         if (adjval == 0)
327                                 goto done;
328                         p->p_flags |= P_SYSVSEM;
329                         suptr = semu_alloc(p);
330                         if (suptr == NULL) {
331                                 error = ENOSPC;
332                                 goto done;
333                         }
334                         *supptr = suptr;
335                 }
336         }
337
338         /*
339          * Look for the requested entry and adjust it (delete if adjval becomes
340          * 0).
341          */
342         sunptr = &suptr->un_ent[0];
343         for (i = 0; i < suptr->un_cnt; i++, sunptr++) {
344                 if (sunptr->un_id != semid || sunptr->un_num != semnum)
345                         continue;
346                 if (adjval == 0)
347                         sunptr->un_adjval = 0;
348                 else
349                         sunptr->un_adjval += adjval;
350                 if (sunptr->un_adjval == 0) {
351                         suptr->un_cnt--;
352                         if (i < suptr->un_cnt)
353                                 suptr->un_ent[i] =
354                                     suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
355                 }
356                 goto done;
357         }
358
359         /* Didn't find the right entry - create it */
360         if (adjval == 0)
361                 goto done;
362         if (suptr->un_cnt != seminfo.semume) {
363                 sunptr = &suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
364                 suptr->un_cnt++;
365                 sunptr->un_adjval = adjval;
366                 sunptr->un_id = semid; sunptr->un_num = semnum;
367         } else {
368                 error = EINVAL;
369         }
370 done:
371         lwkt_reltoken(&p->p_token);
372         lwkt_reltoken(&semu_token);
373         return (error);
374 }
375
376 static void
377 semundo_clear(int semid, int semnum)
378 {
379         struct sem_undo *suptr;
380
381         lwkt_gettoken(&semu_token);
382         for (suptr = semu_list; suptr != NULL; suptr = suptr->un_next) {
383                 struct undo *sunptr = &suptr->un_ent[0];
384                 int i = 0;
385
386                 while (i < suptr->un_cnt) {
387                         if (sunptr->un_id == semid) {
388                                 if (semnum == -1 || sunptr->un_num == semnum) {
389                                         suptr->un_cnt--;
390                                         if (i < suptr->un_cnt) {
391                                                 suptr->un_ent[i] =
392                                                   suptr->un_ent[suptr->un_cnt];
393                                                 continue;
394                                         }
395                                 }
396                                 if (semnum != -1)
397                                         break;
398                         }
399                         i++, sunptr++;
400                 }
401         }
402         lwkt_reltoken(&semu_token);
403 }
404
405 /*
406  * Note that the user-mode half of this passes a union, not a pointer
407  *
408  * MPALMOSTSAFE
409  */
410 int
411 sys___semctl(struct __semctl_args *uap)
412 {
413         struct thread *td = curthread;
414         int semid = uap->semid;
415         int semnum = uap->semnum;
416         int cmd = uap->cmd;
417         union semun *arg = uap->arg;
418         union semun real_arg;
419         struct ucred *cred = td->td_ucred;
420         int i, rval, eval;
421         struct semid_ds sbuf;
422         struct semid_ds *semaptr;
423         struct semid_ds *semakptr;
424
425 #ifdef SEM_DEBUG
426         kprintf("call to semctl(%d, %d, %d, 0x%x)\n", semid, semnum, cmd, arg);
427 #endif
428
429         if (!jail_sysvipc_allowed && cred->cr_prison != NULL)
430                 return (ENOSYS);
431
432         switch (cmd) {
433         case SEM_STAT:
434                 /*
435                  * For this command we assume semid is an array index
436                  * rather than an IPC id.
437                  */
438                 if (semid < 0 || semid >= seminfo.semmni) {
439                         eval = EINVAL;
440                         break;
441                 }
442                 semakptr = &sema[semid];
443                 lwkt_getpooltoken(semakptr);
444                 if ((semakptr->sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0) {
445                         eval = EINVAL;
446                         lwkt_relpooltoken(semakptr);
447                         break;
448                 }
449                 if ((eval = ipcperm(td->td_proc, &semakptr->sem_perm, IPC_R))) {
450                         lwkt_relpooltoken(semakptr);
451                         break;
452                 }
453                 bcopy(&semakptr, arg->buf, sizeof(struct semid_ds));
454                 rval = IXSEQ_TO_IPCID(semid, semakptr->sem_perm);
455                 lwkt_relpooltoken(semakptr);
456                 break;
457         }
458         
459         semid = IPCID_TO_IX(semid);
460         if (semid < 0 || semid >= seminfo.semmni) {
461                 return(EINVAL);
462         }
463         semaptr = &sema[semid];
464         lwkt_getpooltoken(semaptr);
465
466         if ((semaptr->sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
467             semaptr->sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
468                 lwkt_relpooltoken(semaptr);
469                 return(EINVAL);
470         }
471
472         eval = 0;
473         rval = 0;
474
475         switch (cmd) {
476         case IPC_RMID:
477                 if ((eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_M)) != 0)
478                         break;
479                 semaptr->sem_perm.cuid = cred->cr_uid;
480                 semaptr->sem_perm.uid = cred->cr_uid;
481                 semtot -= semaptr->sem_nsems;
482                 for (i = semaptr->sem_base - sem; i < semtot; i++)
483                         sem[i] = sem[i + semaptr->sem_nsems];
484                 for (i = 0; i < seminfo.semmni; i++) {
485                         if ((sema[i].sem_perm.mode & SEM_ALLOC) &&
486                             sema[i].sem_base > semaptr->sem_base)
487                                 sema[i].sem_base -= semaptr->sem_nsems;
488                 }
489                 semaptr->sem_perm.mode = 0;
490                 semundo_clear(semid, -1);
491                 wakeup((caddr_t)semaptr);
492                 break;
493
494         case IPC_SET:
495                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_M);
496                 if (eval)
497                         break;
498                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
499                         break;
500                 if ((eval = copyin(real_arg.buf, (caddr_t)&sbuf,
501                                    sizeof(sbuf))) != 0) {
502                         break;
503                 }
504                 semaptr->sem_perm.uid = sbuf.sem_perm.uid;
505                 semaptr->sem_perm.gid = sbuf.sem_perm.gid;
506                 semaptr->sem_perm.mode = (semaptr->sem_perm.mode & ~0777) |
507                                          (sbuf.sem_perm.mode & 0777);
508                 semaptr->sem_ctime = time_second;
509                 break;
510
511         case IPC_STAT:
512                 if ((eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R)))
513                         break;
514                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
515                         break;
516                 eval = copyout(semaptr, real_arg.buf, sizeof(struct semid_ds));
517                 break;
518
519         case GETNCNT:
520                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R);
521                 if (eval)
522                         break;
523                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->sem_nsems) {
524                         eval = EINVAL;
525                         break;
526                 }
527                 rval = semaptr->sem_base[semnum].semncnt;
528                 break;
529
530         case GETPID:
531                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R);
532                 if (eval)
533                         break;
534                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->sem_nsems) {
535                         eval = EINVAL;
536                         break;
537                 }
538                 rval = semaptr->sem_base[semnum].sempid;
539                 break;
540
541         case GETVAL:
542                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R);
543                 if (eval)
544                         break;
545                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->sem_nsems) {
546                         eval = EINVAL;
547                         break;
548                 }
549                 rval = semaptr->sem_base[semnum].semval;
550                 break;
551
552         case GETALL:
553                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R);
554                 if (eval)
555                         break;
556                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
557                         break;
558                 for (i = 0; i < semaptr->sem_nsems; i++) {
559                         eval = copyout(&semaptr->sem_base[i].semval,
560                                        &real_arg.array[i],
561                                        sizeof(real_arg.array[0]));
562                         if (eval)
563                                 break;
564                 }
565                 break;
566
567         case GETZCNT:
568                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_R);
569                 if (eval)
570                         break;
571                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->sem_nsems) {
572                         eval = EINVAL;
573                         break;
574                 }
575                 rval = semaptr->sem_base[semnum].semzcnt;
576                 break;
577
578         case SETVAL:
579                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_W);
580                 if (eval)
581                         break;
582                 if (semnum < 0 || semnum >= semaptr->sem_nsems) {
583                         eval = EINVAL;
584                         break;
585                 }
586                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
587                         break;
588                 semaptr->sem_base[semnum].semval = real_arg.val;
589                 semundo_clear(semid, semnum);
590                 wakeup((caddr_t)semaptr);
591                 break;
592
593         case SETALL:
594                 eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_W);
595                 if (eval)
596                         break;
597                 if ((eval = copyin(arg, &real_arg, sizeof(real_arg))) != 0)
598                         break;
599                 for (i = 0; i < semaptr->sem_nsems; i++) {
600                         eval = copyin(&real_arg.array[i],
601                                       (caddr_t)&semaptr->sem_base[i].semval,
602                                       sizeof(real_arg.array[0]));
603                         if (eval != 0)
604                                 break;
605                 }
606                 semundo_clear(semid, -1);
607                 wakeup((caddr_t)semaptr);
608                 break;
609
610         default:
611                 eval = EINVAL;
612                 break;
613         }
614         lwkt_relpooltoken(semaptr);
615
616         if (eval == 0)
617                 uap->sysmsg_result = rval;
618         return(eval);
619 }
620
621 /*
622  * MPALMOSTSAFE
623  */
624 int
625 sys_semget(struct semget_args *uap)
626 {
627         struct thread *td = curthread;
628         int semid, eval;
629         int key = uap->key;
630         int nsems = uap->nsems;
631         int semflg = uap->semflg;
632         struct ucred *cred = td->td_ucred;
633
634 #ifdef SEM_DEBUG
635         kprintf("semget(0x%x, %d, 0%o)\n", key, nsems, semflg);
636 #endif
637
638         if (!jail_sysvipc_allowed && cred->cr_prison != NULL)
639                 return (ENOSYS);
640
641         eval = 0;
642
643         if (key != IPC_PRIVATE) {
644                 for (semid = 0; semid < seminfo.semmni; semid++) {
645                         if ((sema[semid].sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
646                             sema[semid].sem_perm.key != key) {
647                                 continue;
648                         }
649                         lwkt_getpooltoken(&sema[semid]);
650                         if ((sema[semid].sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
651                             sema[semid].sem_perm.key != key) {
652                                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
653                                 continue;
654                         }
655                         break;
656                 }
657                 if (semid < seminfo.semmni) {
658 #ifdef SEM_DEBUG
659                         kprintf("found public key\n");
660 #endif
661                         if ((eval = ipcperm(td->td_proc,
662                                             &sema[semid].sem_perm,
663                                             semflg & 0700))) {
664                                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
665                                 goto done;
666                         }
667                         if (nsems > 0 && sema[semid].sem_nsems < nsems) {
668 #ifdef SEM_DEBUG
669                                 kprintf("too small\n");
670 #endif
671                                 eval = EINVAL;
672                                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
673                                 goto done;
674                         }
675                         if ((semflg & IPC_CREAT) && (semflg & IPC_EXCL)) {
676 #ifdef SEM_DEBUG
677                                 kprintf("not exclusive\n");
678 #endif
679                                 eval = EEXIST;
680                                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
681                                 goto done;
682                         }
683                         goto done;
684                 }
685         }
686
687 #ifdef SEM_DEBUG
688         kprintf("need to allocate the semid_ds\n");
689 #endif
690         if (key == IPC_PRIVATE || (semflg & IPC_CREAT)) {
691                 if (nsems <= 0 || nsems > seminfo.semmsl) {
692 #ifdef SEM_DEBUG
693                         kprintf("nsems out of range (0<%d<=%d)\n",
694                                 nsems, seminfo.semmsl);
695 #endif
696                         eval = EINVAL;
697                         goto done;
698                 }
699                 if (nsems > seminfo.semmns - semtot) {
700 #ifdef SEM_DEBUG
701                         kprintf("not enough semaphores left "
702                                 "(need %d, got %d)\n",
703                                 nsems, seminfo.semmns - semtot);
704 #endif
705                         eval = ENOSPC;
706                         goto done;
707                 }
708                 for (semid = 0; semid < seminfo.semmni; semid++) {
709                         if (sema[semid].sem_perm.mode & SEM_ALLOC)
710                                 continue;
711                         lwkt_getpooltoken(&sema[semid]);
712                         if (sema[semid].sem_perm.mode & SEM_ALLOC) {
713                                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
714                                 continue;
715                         }
716                         break;
717                 }
718                 if (semid == seminfo.semmni) {
719 #ifdef SEM_DEBUG
720                         kprintf("no more semid_ds's available\n");
721 #endif
722                         eval = ENOSPC;
723                         goto done;
724                 }
725 #ifdef SEM_DEBUG
726                 kprintf("semid %d is available\n", semid);
727 #endif
728                 sema[semid].sem_perm.key = key;
729                 sema[semid].sem_perm.cuid = cred->cr_uid;
730                 sema[semid].sem_perm.uid = cred->cr_uid;
731                 sema[semid].sem_perm.cgid = cred->cr_gid;
732                 sema[semid].sem_perm.gid = cred->cr_gid;
733                 sema[semid].sem_perm.mode = (semflg & 0777) | SEM_ALLOC;
734                 sema[semid].sem_perm.seq =
735                     (sema[semid].sem_perm.seq + 1) & 0x7fff;
736                 sema[semid].sem_nsems = nsems;
737                 sema[semid].sem_otime = 0;
738                 sema[semid].sem_ctime = time_second;
739                 sema[semid].sem_base = &sem[semtot];
740                 semtot += nsems;
741                 bzero(sema[semid].sem_base,
742                     sizeof(sema[semid].sem_base[0])*nsems);
743 #ifdef SEM_DEBUG
744                 kprintf("sembase = 0x%x, next = 0x%x\n",
745                         sema[semid].sem_base, &sem[semtot]);
746 #endif
747                 /* eval == 0 */
748         } else {
749 #ifdef SEM_DEBUG
750                 kprintf("didn't find it and wasn't asked to create it\n");
751 #endif
752                 eval = ENOENT;
753         }
754
755 done:
756         if (eval == 0) {
757                 uap->sysmsg_result =
758                         IXSEQ_TO_IPCID(semid, sema[semid].sem_perm);
759                 lwkt_relpooltoken(&sema[semid]);
760         }
761         return(eval);
762 }
763
764 /*
765  * MPALMOSTSAFE
766  */
767 int
768 sys_semop(struct semop_args *uap)
769 {
770         struct thread *td = curthread;
771         int semid = uap->semid;
772         u_int nsops = uap->nsops;
773         struct sembuf sops[MAX_SOPS];
774         struct semid_ds *semaptr;
775         struct sembuf *sopptr;
776         struct sem *semptr;
777         struct sem_undo *suptr = NULL;
778         int i, j, eval;
779         int do_wakeup, do_undos;
780
781 #ifdef SEM_DEBUG
782         kprintf("call to semop(%d, 0x%x, %u)\n", semid, sops, nsops);
783 #endif
784
785         if (!jail_sysvipc_allowed && td->td_ucred->cr_prison != NULL)
786                 return (ENOSYS);
787
788         semid = IPCID_TO_IX(semid);     /* Convert back to zero origin */
789
790         if (semid < 0 || semid >= seminfo.semmni) {
791                 eval = EINVAL;
792                 goto done2;
793         }
794         semaptr = &sema[semid];
795         lwkt_getpooltoken(semaptr);
796         if ((semaptr->sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0) {
797                 eval = EINVAL;
798                 goto done;
799         }
800         if (semaptr->sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
801                 eval = EINVAL;
802                 goto done;
803         }
804
805         if ((eval = ipcperm(td->td_proc, &semaptr->sem_perm, IPC_W))) {
806 #ifdef SEM_DEBUG
807                 kprintf("eval = %d from ipaccess\n", eval);
808 #endif
809                 goto done;
810         }
811
812         if (nsops > MAX_SOPS) {
813 #ifdef SEM_DEBUG
814                 kprintf("too many sops (max=%d, nsops=%u)\n", MAX_SOPS, nsops);
815 #endif
816                 eval = E2BIG;
817                 goto done;
818         }
819
820         if ((eval = copyin(uap->sops, &sops, nsops * sizeof(sops[0]))) != 0) {
821 #ifdef SEM_DEBUG
822                 kprintf("eval = %d from copyin(%08x, %08x, %u)\n", eval,
823                     uap->sops, &sops, nsops * sizeof(sops[0]));
824 #endif
825                 goto done;
826         }
827
828         /*
829          * Loop trying to satisfy the vector of requests.
830          * If we reach a point where we must wait, any requests already
831          * performed are rolled back and we go to sleep until some other
832          * process wakes us up.  At this point, we start all over again.
833          *
834          * This ensures that from the perspective of other tasks, a set
835          * of requests is atomic (never partially satisfied).
836          */
837         do_undos = 0;
838
839         for (;;) {
840                 do_wakeup = 0;
841
842                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
843                         sopptr = &sops[i];
844
845                         if (sopptr->sem_num >= semaptr->sem_nsems) {
846                                 eval = EFBIG;
847                                 goto done;
848                         }
849
850                         semptr = &semaptr->sem_base[sopptr->sem_num];
851
852 #ifdef SEM_DEBUG
853                         kprintf("semop:  semaptr=%x, sem_base=%x, semptr=%x, sem[%d]=%d : op=%d, flag=%s\n",
854                             semaptr, semaptr->sem_base, semptr,
855                             sopptr->sem_num, semptr->semval, sopptr->sem_op,
856                             (sopptr->sem_flg & IPC_NOWAIT) ? "nowait" : "wait");
857 #endif
858
859                         if (sopptr->sem_op < 0) {
860                                 if (semptr->semval + sopptr->sem_op < 0) {
861 #ifdef SEM_DEBUG
862                                         kprintf("semop:  can't do it now\n");
863 #endif
864                                         break;
865                                 } else {
866                                         semptr->semval += sopptr->sem_op;
867                                         if (semptr->semval == 0 &&
868                                             semptr->semzcnt > 0)
869                                                 do_wakeup = 1;
870                                 }
871                                 if (sopptr->sem_flg & SEM_UNDO)
872                                         do_undos = 1;
873                         } else if (sopptr->sem_op == 0) {
874                                 if (semptr->semval > 0) {
875 #ifdef SEM_DEBUG
876                                         kprintf("semop:  not zero now\n");
877 #endif
878                                         break;
879                                 }
880                         } else {
881                                 if (semptr->semncnt > 0)
882                                         do_wakeup = 1;
883                                 semptr->semval += sopptr->sem_op;
884                                 if (sopptr->sem_flg & SEM_UNDO)
885                                         do_undos = 1;
886                         }
887                 }
888
889                 /*
890                  * Did we get through the entire vector?
891                  */
892                 if (i >= nsops)
893                         goto donex;
894
895                 /*
896                  * No ... rollback anything that we've already done
897                  */
898 #ifdef SEM_DEBUG
899                 kprintf("semop:  rollback 0 through %d\n", i-1);
900 #endif
901                 for (j = 0; j < i; j++)
902                         semaptr->sem_base[sops[j].sem_num].semval -=
903                             sops[j].sem_op;
904
905                 /*
906                  * If the request that we couldn't satisfy has the
907                  * NOWAIT flag set then return with EAGAIN.
908                  */
909                 if (sopptr->sem_flg & IPC_NOWAIT) {
910                         eval = EAGAIN;
911                         goto done;
912                 }
913
914                 if (sopptr->sem_op == 0)
915                         semptr->semzcnt++;
916                 else
917                         semptr->semncnt++;
918
919 #ifdef SEM_DEBUG
920                 kprintf("semop:  good night!\n");
921 #endif
922                 eval = tsleep((caddr_t)semaptr, PCATCH, "semwait", 0);
923 #ifdef SEM_DEBUG
924                 kprintf("semop:  good morning (eval=%d)!\n", eval);
925 #endif
926
927                 suptr = NULL;   /* sem_undo may have been reallocated */
928
929                 /* return code is checked below, after sem[nz]cnt-- */
930
931                 /*
932                  * Make sure that the semaphore still exists
933                  */
934                 if ((semaptr->sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0 ||
935                     semaptr->sem_perm.seq != IPCID_TO_SEQ(uap->semid)) {
936                         eval = EIDRM;
937                         goto done;
938                 }
939
940                 /*
941                  * The semaphore is still alive.  Readjust the count of
942                  * waiting processes.
943                  */
944                 if (sopptr->sem_op == 0)
945                         semptr->semzcnt--;
946                 else
947                         semptr->semncnt--;
948
949                 /*
950                  * Is it really morning, or was our sleep interrupted?
951                  * (Delayed check of tsleep() return code because we
952                  * need to decrement sem[nz]cnt either way.)
953                  */
954                 if (eval) {
955                         eval = EINTR;
956                         goto done;
957                 }
958 #ifdef SEM_DEBUG
959                 kprintf("semop:  good morning!\n");
960 #endif
961         }
962
963 donex:
964         /*
965          * Process any SEM_UNDO requests.
966          */
967         if (do_undos) {
968                 for (i = 0; i < nsops; i++) {
969                         /*
970                          * We only need to deal with SEM_UNDO's for non-zero
971                          * op's.
972                          */
973                         int adjval;
974
975                         if ((sops[i].sem_flg & SEM_UNDO) == 0)
976                                 continue;
977                         adjval = sops[i].sem_op;
978                         if (adjval == 0)
979                                 continue;
980                         eval = semundo_adjust(td->td_proc, &suptr, semid,
981                                               sops[i].sem_num, -adjval);
982                         if (eval == 0)
983                                 continue;
984
985                         /*
986                          * Oh-Oh!  We ran out of either sem_undo's or undo's.
987                          * Rollback the adjustments to this point and then
988                          * rollback the semaphore ups and down so we can return
989                          * with an error with all structures restored.  We
990                          * rollback the undo's in the exact reverse order that
991                          * we applied them.  This guarantees that we won't run
992                          * out of space as we roll things back out.
993                          */
994                         for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
995                                 if ((sops[j].sem_flg & SEM_UNDO) == 0)
996                                         continue;
997                                 adjval = sops[j].sem_op;
998                                 if (adjval == 0)
999                                         continue;
1000                                 if (semundo_adjust(td->td_proc, &suptr, semid,
1001                                                sops[j].sem_num, adjval) != 0)
1002                                         panic("semop - can't undo undos");
1003                         }
1004
1005                         for (j = 0; j < nsops; j++)
1006                                 semaptr->sem_base[sops[j].sem_num].semval -=
1007                                     sops[j].sem_op;
1008
1009 #ifdef SEM_DEBUG
1010                         kprintf("eval = %d from semundo_adjust\n", eval);
1011 #endif
1012                         goto done;
1013                 } /* loop through the sops */
1014         } /* if (do_undos) */
1015
1016         /* We're definitely done - set the sempid's */
1017         for (i = 0; i < nsops; i++) {
1018                 sopptr = &sops[i];
1019                 semptr = &semaptr->sem_base[sopptr->sem_num];
1020                 semptr->sempid = td->td_proc->p_pid;
1021         }
1022
1023         /* Do a wakeup if any semaphore was up'd. */
1024         if (do_wakeup) {
1025 #ifdef SEM_DEBUG
1026                 kprintf("semop:  doing wakeup\n");
1027 #endif
1028                 wakeup((caddr_t)semaptr);
1029 #ifdef SEM_DEBUG
1030                 kprintf("semop:  back from wakeup\n");
1031 #endif
1032         }
1033 #ifdef SEM_DEBUG
1034         kprintf("semop:  done\n");
1035 #endif
1036         uap->sysmsg_result = 0;
1037         eval = 0;
1038 done:
1039         lwkt_relpooltoken(semaptr);
1040 done2:
1041         return(eval);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Go through the undo structures for this process and apply the adjustments to
1046  * semaphores.
1047  */
1048 void
1049 semexit(struct proc *p)
1050 {
1051         struct sem_undo *suptr;
1052         struct sem_undo **supptr;
1053         int did_something;
1054
1055         did_something = 0;
1056
1057         /*
1058          * We're getting a global token, don't do it if we couldn't
1059          * possibly have any semaphores.
1060          */
1061         if ((p->p_flags & P_SYSVSEM) == 0)
1062                 return;
1063
1064         /*
1065          * Go through the chain of undo vectors looking for one
1066          * associated with this process.  De-link it from the
1067          * list right now, while we have the token, but do not
1068          * clear un_proc until we finish cleaning up the relationship.
1069          */
1070         lwkt_gettoken(&semu_token);
1071         for (supptr = &semu_list; (suptr = *supptr) != NULL;
1072              supptr = &suptr->un_next) {
1073                 if (suptr->un_proc == p) {
1074                         *supptr = suptr->un_next;
1075                         break;
1076                 }
1077         }
1078         p->p_flags &= ~P_SYSVSEM;
1079         lwkt_reltoken(&semu_token);
1080
1081         if (suptr == NULL)
1082                 return;
1083
1084 #ifdef SEM_DEBUG
1085         kprintf("proc @%08x has undo structure with %d entries\n", p,
1086                 suptr->un_cnt);
1087 #endif
1088
1089         /*
1090          * If there are any active undo elements then process them.
1091          */
1092         if (suptr->un_cnt > 0) {
1093                 int ix;
1094
1095                 for (ix = 0; ix < suptr->un_cnt; ix++) {
1096                         int semid = suptr->un_ent[ix].un_id;
1097                         int semnum = suptr->un_ent[ix].un_num;
1098                         int adjval = suptr->un_ent[ix].un_adjval;
1099                         struct semid_ds *semaptr;
1100
1101                         semaptr = &sema[semid];
1102                         if ((semaptr->sem_perm.mode & SEM_ALLOC) == 0)
1103                                 panic("semexit - semid not allocated");
1104                         if (semnum >= semaptr->sem_nsems)
1105                                 panic("semexit - semnum out of range");
1106
1107 #ifdef SEM_DEBUG
1108                         kprintf("semexit:  %08x id=%d num=%d(adj=%d) ; sem=%d\n",
1109                             suptr->un_proc, suptr->un_ent[ix].un_id,
1110                             suptr->un_ent[ix].un_num,
1111                             suptr->un_ent[ix].un_adjval,
1112                             semaptr->sem_base[semnum].semval);
1113 #endif
1114
1115                         if (adjval < 0) {
1116                                 if (semaptr->sem_base[semnum].semval < -adjval)
1117                                         semaptr->sem_base[semnum].semval = 0;
1118                                 else
1119                                         semaptr->sem_base[semnum].semval +=
1120                                             adjval;
1121                         } else
1122                                 semaptr->sem_base[semnum].semval += adjval;
1123
1124                         wakeup((caddr_t)semaptr);
1125 #ifdef SEM_DEBUG
1126                         kprintf("semexit:  back from wakeup\n");
1127 #endif
1128                 }
1129         }
1130
1131         /*
1132          * Deallocate the undo vector.
1133          */
1134         cpu_sfence();
1135         suptr->un_proc = NULL;
1136 #ifdef SEM_DEBUG
1137         kprintf("removing vector\n");
1138 #endif
1139 }