sys/kern/kern_event.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999,2000,2001 Jonathan Lemon <jlemon@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_event.c,v 1.2.2.10 2004/04/04 07:03:14 cperciva Exp $
  27  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_event.c,v 1.33 2007/02/03 17:05:57 corecode Exp $
  28  */
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/proc.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/unistd.h>
  36 #include <sys/file.h>
  37 #include <sys/lock.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/select.h>
  40 #include <sys/queue.h>
  41 #include <sys/event.h>
  42 #include <sys/eventvar.h>
  43 #include <sys/poll.h>
  44 #include <sys/protosw.h>
  45 #include <sys/socket.h>
  46 #include <sys/socketvar.h>
  47 #include <sys/stat.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/sysproto.h>
  50 #include <sys/uio.h>
  51 #include <sys/signalvar.h>
  52 #include <sys/filio.h>
  53
  54 #include <sys/thread2.h>
  55 #include <sys/file2.h>
  56 #include <sys/mplock2.h>
  57
  58 #include <vm/vm_zone.h>
  59
  60 MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  61
  62 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, struct kevent *kevp, int count,
  63                     struct timespec *tsp, int *errorp);
  64 static int      kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio,
  65                     struct ucred *cred, int flags);
  66 static int      kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio,
  67                     struct ucred *cred, int flags);
  68 static int      kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
  69                     struct ucred *cred, struct sysmsg *msg);
  70 static int      kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *cred);
  71 static int      kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn);
  72 static int      kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st,
  73                     struct ucred *cred);
  74 static int      kqueue_close(struct file *fp);
  75 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
  76
  77 /*
  78  * MPSAFE
  79  */
  80 static struct fileops kqueueops = {
  81         .fo_read = kqueue_read,
  82         .fo_write = kqueue_write,
  83         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
  84         .fo_poll = kqueue_poll,
  85         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
  86         .fo_stat = kqueue_stat,
  87         .fo_close = kqueue_close,
  88         .fo_shutdown = nofo_shutdown
  89 };
  90
  91 static void     knote_attach(struct knote *kn);
  92 static void     knote_drop(struct knote *kn);
  93 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
  94 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
  95 static void     knote_init(void);
  96 static struct   knote *knote_alloc(void);
  97 static void     knote_free(struct knote *kn);
  98
  99 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 100 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 101 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 102 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 103 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 104 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 105 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 106 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 107 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 108 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 109
 110 static struct filterops file_filtops =
 111         { 1, filt_fileattach, NULL, NULL };
 112 static struct filterops kqread_filtops =
 113         { 1, NULL, filt_kqdetach, filt_kqueue };
 114 static struct filterops proc_filtops =
 115         { 0, filt_procattach, filt_procdetach, filt_proc };
 116 static struct filterops timer_filtops =
 117         { 0, filt_timerattach, filt_timerdetach, filt_timer };
 118
 119 static vm_zone_t        knote_zone;
 120 static int              kq_ncallouts = 0;
 121 static int              kq_calloutmax = (4 * 1024);
 122 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 123     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 124
 125 #define KNOTE_ACTIVATE(kn) do {                                         \
 126         kn->kn_status |= KN_ACTIVE;                                     \
 127         if ((kn->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)           \
 128                 knote_enqueue(kn);                                      \
 129 } while(0)
 130
 131 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 132 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 133
 134 extern struct filterops aio_filtops;
 135 extern struct filterops sig_filtops;
 136
 137 /*
 138  * Table for for all system-defined filters.
 139  */
 140 static struct filterops *sysfilt_ops[] = {
 141         &file_filtops,                  /* EVFILT_READ */
 142         &file_filtops,                  /* EVFILT_WRITE */
 143         &aio_filtops,                   /* EVFILT_AIO */
 144         &file_filtops,                  /* EVFILT_VNODE */
 145         &proc_filtops,                  /* EVFILT_PROC */
 146         &sig_filtops,                   /* EVFILT_SIGNAL */
 147         &timer_filtops,                 /* EVFILT_TIMER */
 148 };
 149
 150 static int
 151 filt_fileattach(struct knote *kn)
 152 {
 153         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 154 }
 155
 156 /*
 157  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
 158  */
 159 static int
 160 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 161 {
 162         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 163
 164         get_mplock();
 165         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ) {
 166                 rel_mplock();
 167                 return (1);
 168         }
 169
 170         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 171         SLIST_INSERT_HEAD(&kq->kq_sel.si_note, kn, kn_selnext);
 172         rel_mplock();
 173         return (0);
 174 }
 175
 176 static void
 177 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 178 {
 179         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 180
 181         SLIST_REMOVE(&kq->kq_sel.si_note, kn, knote, kn_selnext);
 182 }
 183
 184 /*ARGSUSED*/
 185 static int
 186 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 187 {
 188         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 189
 190         kn->kn_data = kq->kq_count;
 191         return (kn->kn_data > 0);
 192 }
 193
 194 static int
 195 filt_procattach(struct knote *kn)
 196 {
 197         struct proc *p;
 198         int immediate;
 199
 200         immediate = 0;
 201         p = pfind(kn->kn_id);
 202         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 203                 p = zpfind(kn->kn_id);
 204                 immediate = 1;
 205         }
 206         if (p == NULL)
 207                 return (ESRCH);
 208         if (!PRISON_CHECK(curthread->td_ucred, p->p_ucred))
 209                 return (EACCES);
 210
 211         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 212         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 213
 214         /*
 215          * internal flag indicating registration done by kernel
 216          */
 217         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 218                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 219                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 220                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 221         }
 222
 223         /* XXX lock the proc here while adding to the list? */
 224         SLIST_INSERT_HEAD(&p->p_klist, kn, kn_selnext);
 225
 226         /*
 227          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 228          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 229          * process, e.g. a child, dies before the kevent is registered.
 230          */
 231         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 232                 KNOTE_ACTIVATE(kn);
 233
 234         return (0);
 235 }
 236
 237 /*
 238  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 239  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 240  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 241  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 242  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 243  * a detach, because the original process does not exist any more.
 244  */
 245 static void
 246 filt_procdetach(struct knote *kn)
 247 {
 248         struct proc *p;
 249
 250         if (kn->kn_status & KN_DETACHED)
 251                 return;
 252         /* XXX locking?  this might modify another process. */
 253         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 254         SLIST_REMOVE(&p->p_klist, kn, knote, kn_selnext);
 255 }
 256
 257 static int
 258 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 259 {
 260         u_int event;
 261
 262         /*
 263          * mask off extra data
 264          */
 265         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 266
 267         /*
 268          * if the user is interested in this event, record it.
 269          */
 270         if (kn->kn_sfflags & event)
 271                 kn->kn_fflags |= event;
 272
 273         /*
 274          * Process is gone, so flag the event as finished.  Detach the
 275          * knote from the process now because the process will be poof,
 276          * gone later on.
 277          */
 278         if (event == NOTE_EXIT) {
 279                 struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 280                 if ((kn->kn_status & KN_DETACHED) == 0) {
 281                         SLIST_REMOVE(&p->p_klist, kn, knote, kn_selnext);
 282                         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
 283                         kn->kn_data = p->p_xstat;
 284                         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 285                 }
 286                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 287                 return (1);
 288         }
 289
 290         /*
 291          * process forked, and user wants to track the new process,
 292          * so attach a new knote to it, and immediately report an
 293          * event with the parent's pid.
 294          */
 295         if ((event == NOTE_FORK) && (kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK)) {
 296                 struct kevent kev;
 297                 int error;
 298
 299                 /*
 300                  * register knote with new process.
 301                  */
 302                 kev.ident = hint & NOTE_PDATAMASK;      /* pid */
 303                 kev.filter = kn->kn_filter;
 304                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 305                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 306                 kev.data = kn->kn_id;                   /* parent */
 307                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;        /* preserve udata */
 308                 error = kqueue_register(kn->kn_kq, &kev);
 309                 if (error)
 310                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 311         }
 312
 313         return (kn->kn_fflags != 0);
 314 }
 315
 316 static void
 317 filt_timerexpire(void *knx)
 318 {
 319         struct knote *kn = knx;
 320         struct callout *calloutp;
 321         struct timeval tv;
 322         int tticks;
 323
 324         kn->kn_data++;
 325         KNOTE_ACTIVATE(kn);
 326
 327         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0) {
 328                 tv.tv_sec = kn->kn_sdata / 1000;
 329                 tv.tv_usec = (kn->kn_sdata % 1000) * 1000;
 330                 tticks = tvtohz_high(&tv);
 331                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 332                 callout_reset(calloutp, tticks, filt_timerexpire, kn);
 333         }
 334 }
 335
 336 /*
 337  * data contains amount of time to sleep, in milliseconds
 338  */
 339 static int
 340 filt_timerattach(struct knote *kn)
 341 {
 342         struct callout *calloutp;
 343         struct timeval tv;
 344         int tticks;
 345
 346         if (kq_ncallouts >= kq_calloutmax)
 347                 return (ENOMEM);
 348         kq_ncallouts++;
 349
 350         tv.tv_sec = kn->kn_sdata / 1000;
 351         tv.tv_usec = (kn->kn_sdata % 1000) * 1000;
 352         tticks = tvtohz_high(&tv);
 353
 354         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 355         MALLOC(calloutp, struct callout *, sizeof(*calloutp),
 356             M_KQUEUE, M_WAITOK);
 357         callout_init(calloutp);
 358         kn->kn_hook = (caddr_t)calloutp;
 359         callout_reset(calloutp, tticks, filt_timerexpire, kn);
 360
 361         return (0);
 362 }
 363
 364 static void
 365 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 366 {
 367         struct callout *calloutp;
 368
 369         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 370         callout_stop(calloutp);
 371         FREE(calloutp, M_KQUEUE);
 372         kq_ncallouts--;
 373 }
 374
 375 static int
 376 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 377 {
 378
 379         return (kn->kn_data != 0);
 380 }
 381
 382 /*
 383  * Initialize a kqueue.
 384  *
 385  * NOTE: The lwp/proc code initializes a kqueue for select/poll ops.
 386  *
 387  * MPSAFE
 388  */
 389 void
 390 kqueue_init(struct kqueue *kq, struct filedesc *fdp)
 391 {
 392         TAILQ_INIT(&kq->kq_knpend);
 393         TAILQ_INIT(&kq->kq_knlist);
 394         kq->kq_fdp = fdp;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Terminate a kqueue.  Freeing the actual kq itself is left up to the
 399  * caller (it might be embedded in a lwp so we don't do it here).
 400  */
 401 void
 402 kqueue_terminate(struct kqueue *kq)
 403 {
 404         struct knote *kn;
 405         struct klist *list;
 406         int hv;
 407
 408         while ((kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_knlist)) != NULL) {
 409                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
 410                 if (kn->kn_fop->f_isfd) {
 411                         list = &kn->kn_fp->f_klist;
 412                         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
 413                         fdrop(kn->kn_fp);
 414                         kn->kn_fp = NULL;
 415                 } else {
 416                         hv = KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask);
 417                         list = &kq->kq_knhash[hv];
 418                         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
 419                 }
 420                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
 421                 if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
 422                         knote_dequeue(kn);
 423                 knote_free(kn);
 424         }
 425
 426         if (kq->kq_knhash) {
 427                 kfree(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
 428                 kq->kq_knhash = NULL;
 429                 kq->kq_knhashmask = 0;
 430         }
 431 }
 432
 433 /*
 434  * MPSAFE
 435  */
 436 int
 437 sys_kqueue(struct kqueue_args *uap)
 438 {
 439         struct thread *td = curthread;
 440         struct kqueue *kq;
 441         struct file *fp;
 442         int fd, error;
 443
 444         error = falloc(td->td_lwp, &fp, &fd);
 445         if (error)
 446                 return (error);
 447         fp->f_flag = FREAD | FWRITE;
 448         fp->f_type = DTYPE_KQUEUE;
 449         fp->f_ops = &kqueueops;
 450
 451         kq = kmalloc(sizeof(struct kqueue), M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 452         kqueue_init(kq, td->td_proc->p_fd);
 453         fp->f_data = kq;
 454
 455         fsetfd(kq->kq_fdp, fp, fd);
 456         uap->sysmsg_result = fd;
 457         fdrop(fp);
 458         return (error);
 459 }
 460
 461 /*
 462  * MPALMOSTSAFE
 463  */
 464 int
 465 sys_kevent(struct kevent_args *uap)
 466 {
 467         struct thread *td = curthread;
 468         struct proc *p = td->td_proc;
 469         struct kevent *kevp;
 470         struct kqueue *kq;
 471         struct file *fp = NULL;
 472         struct timespec ts;
 473         struct timespec *tsp;
 474         int i, n, total, nerrors, error;
 475         struct kevent kev[KQ_NEVENTS];
 476
 477         fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1);
 478         if (fp == NULL)
 479                 return (EBADF);
 480         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE) {
 481                 fdrop(fp);
 482                 return (EBADF);
 483         }
 484
 485         if (uap->timeout) {
 486                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 487                 if (error)
 488                         goto done;
 489                 tsp = &ts;
 490         } else {
 491                 tsp = NULL;
 492         }
 493
 494         kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 495         nerrors = 0;
 496
 497         get_mplock();
 498         while (uap->nchanges > 0) {
 499                 n = uap->nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : uap->nchanges;
 500                 error = copyin(uap->changelist, kev, n * sizeof(struct kevent));
 501                 if (error)
 502                         goto done;
 503                 for (i = 0; i < n; i++) {
 504                         kevp = &kev[i];
 505                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 506                         error = kqueue_register(kq, kevp);
 507                         if (error) {
 508                                 if (uap->nevents != 0) {
 509                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 510                                         kevp->data = error;
 511                                         copyout(kevp, uap->eventlist,
 512                                                 sizeof(*kevp));
 513                                         uap->eventlist++;
 514                                         uap->nevents--;
 515                                         nerrors++;
 516                                 } else {
 517                                         goto done;
 518                                 }
 519                         }
 520                 }
 521                 uap->nchanges -= n;
 522                 uap->changelist += n;
 523         }
 524         if (nerrors) {
 525                 uap->sysmsg_result = nerrors;
 526                 error = 0;
 527                 goto done;
 528         }
 529
 530         /*
 531          * Acquire/wait for events - setup timeout
 532          */
 533         if (tsp != NULL) {
 534                 struct timespec ats;
 535
 536                 if (tsp->tv_sec || tsp->tv_nsec) {
 537                         nanouptime(&ats);
 538                         timespecadd(tsp, &ats);         /* tsp = target time */
 539                 }
 540         }
 541
 542         /*
 543          * Loop as required.
 544          *
 545          * Collect as many events as we can.  The timeout on successive
 546          * loops is disabled (kqueue_scan() becomes non-blocking).
 547          */
 548         total = 0;
 549         error = 0;
 550         while ((n = uap->nevents - total) > 0) {
 551                 if (n > KQ_NEVENTS)
 552                         n = KQ_NEVENTS;
 553                 i = kqueue_scan(kq, kev, n, tsp, &error);
 554                 if (i == 0)
 555                         break;
 556                 error = copyout(kev, uap->eventlist + total,
 557                                 (size_t)i * sizeof(struct kevent));
 558                 total += i;
 559                 if (error || i != n)
 560                         break;
 561                 tsp = &ts;              /* successive loops non-blocking */
 562                 tsp->tv_sec = 0;
 563                 tsp->tv_nsec = 0;
 564         }
 565         uap->sysmsg_result = total;
 566 done:
 567         rel_mplock();
 568         if (fp != NULL)
 569                 fdrop(fp);
 570         return (error);
 571 }
 572
 573 int
 574 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev)
 575 {
 576         struct filedesc *fdp = kq->kq_fdp;
 577         struct filterops *fops;
 578         struct file *fp = NULL;
 579         struct knote *kn = NULL;
 580         int error = 0;
 581
 582         if (kev->filter < 0) {
 583                 if (kev->filter + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 584                         return (EINVAL);
 585                 fops = sysfilt_ops[~kev->filter];       /* to 0-base index */
 586         } else {
 587                 /*
 588                  * XXX
 589                  * filter attach routine is responsible for insuring that
 590                  * the identifier can be attached to it.
 591                  */
 592                 kprintf("unknown filter: %d\n", kev->filter);
 593                 return (EINVAL);
 594         }
 595
 596         if (fops->f_isfd) {
 597                 /* validate descriptor */
 598                 fp = holdfp(fdp, kev->ident, -1);
 599                 if (fp == NULL)
 600                         return (EBADF);
 601
 602                 SLIST_FOREACH(kn, &fp->f_klist, kn_link) {
 603                         if (kn->kn_kq == kq &&
 604                             kn->kn_filter == kev->filter &&
 605                             kn->kn_id == kev->ident) {
 606                                 break;
 607                         }
 608                 }
 609         } else {
 610                 if (kq->kq_knhashmask) {
 611                         struct klist *list;
 612
 613                         list = &kq->kq_knhash[
 614                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
 615                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link) {
 616                                 if (kn->kn_id == kev->ident &&
 617                                     kn->kn_filter == kev->filter)
 618                                         break;
 619                         }
 620                 }
 621         }
 622
 623         if (kn == NULL && ((kev->flags & EV_ADD) == 0)) {
 624                 error = ENOENT;
 625                 goto done;
 626         }
 627
 628         /*
 629          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
 630          */
 631         if (kev->flags & EV_ADD) {
 632                 if (kn == NULL) {
 633                         kn = knote_alloc();
 634                         if (kn == NULL) {
 635                                 error = ENOMEM;
 636                                 goto done;
 637                         }
 638                         kn->kn_fp = fp;
 639                         kn->kn_kq = kq;
 640                         kn->kn_fop = fops;
 641
 642                         /*
 643                          * apply reference count to knote structure, and
 644                          * do not release it at the end of this routine.
 645                          */
 646                         fp = NULL;
 647
 648                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 649                         kn->kn_sdata = kev->data;
 650                         kev->fflags = 0;
 651                         kev->data = 0;
 652                         kn->kn_kevent = *kev;
 653
 654                         knote_attach(kn);
 655                         if ((error = fops->f_attach(kn)) != 0) {
 656                                 knote_drop(kn);
 657                                 goto done;
 658                         }
 659                 } else {
 660                         /*
 661                          * The user may change some filter values after the
 662                          * initial EV_ADD, but doing so will not reset any
 663                          * filter which have already been triggered.
 664                          */
 665                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 666                         kn->kn_sdata = kev->data;
 667                         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
 668                 }
 669
 670                 crit_enter();
 671                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0))
 672                         KNOTE_ACTIVATE(kn);
 673                 crit_exit();
 674         } else if (kev->flags & EV_DELETE) {
 675                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
 676                 knote_drop(kn);
 677                 goto done;
 678         }
 679
 680         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
 681             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
 682                 crit_enter();
 683                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
 684                 crit_exit();
 685         }
 686
 687         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
 688                 crit_enter();
 689                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
 690                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
 691                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
 692                         knote_enqueue(kn);
 693                 crit_exit();
 694         }
 695
 696 done:
 697         if (fp != NULL)
 698                 fdrop(fp);
 699         return (error);
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Scan the kqueue, blocking if necessary until the target time is reached.
 704  * If tsp is NULL we block indefinitely.  If tsp->ts_secs/nsecs are both
 705  * 0 we do not block at all.
 706  */
 707 static int
 708 kqueue_scan(struct kqueue *kq, struct kevent *kevp, int count,
 709             struct timespec *tsp, int *errorp)
 710 {
 711         struct knote *kn, marker;
 712         int total;
 713
 714         total = 0;
 715 again:
 716         crit_enter();
 717         if (kq->kq_count == 0) {
 718                 if (tsp == NULL) {
 719                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
 720                         *errorp = tsleep(kq, PCATCH, "kqread", 0);
 721                 } else if (tsp->tv_sec == 0 && tsp->tv_nsec == 0) {
 722                         *errorp = EWOULDBLOCK;
 723                 } else {
 724                         struct timespec ats;
 725                         struct timespec atx = *tsp;
 726                         int timeout;
 727
 728                         nanouptime(&ats);
 729                         timespecsub(&atx, &ats);
 730                         if (ats.tv_sec < 0) {
 731                                 *errorp = EWOULDBLOCK;
 732                         } else {
 733                                 timeout = atx.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
 734                                         24 * 60 * 60 * hz : tstohz_high(&atx);
 735                                 kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
 736                                 *errorp = tsleep(kq, PCATCH, "kqread", timeout);
 737                         }
 738                 }
 739                 crit_exit();
 740                 if (*errorp == 0)
 741                         goto again;
 742                 /* don't restart after signals... */
 743                 if (*errorp == ERESTART)
 744                         *errorp = EINTR;
 745                 else if (*errorp == EWOULDBLOCK)
 746                         *errorp = 0;
 747                 goto done;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * Collect events.  Continuous mode events may get recycled
 752          * past the marker so we stop when we hit it unless no events
 753          * have been collected.
 754          */
 755         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 756         while (count) {
 757                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_knpend);
 758                 if (kn == &marker)
 759                         break;
 760                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
 761                 if (kn->kn_status & KN_DISABLED) {
 762                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
 763                         kq->kq_count--;
 764                         continue;
 765                 }
 766                 if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0 &&
 767                     kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
 768                         kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
 769                         kq->kq_count--;
 770                         continue;
 771                 }
 772                 *kevp++ = kn->kn_kevent;
 773                 ++total;
 774                 --count;
 775
 776                 /*
 777                  * Post-event action on the note
 778                  */
 779                 if (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) {
 780                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
 781                         kq->kq_count--;
 782                         crit_exit();
 783                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
 784                         knote_drop(kn);
 785                         crit_enter();
 786                 } else if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 787                         kn->kn_data = 0;
 788                         kn->kn_fflags = 0;
 789                         kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
 790                         kq->kq_count--;
 791                 } else {
 792                         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
 793                 }
 794         }
 795         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 796         crit_exit();
 797         if (total == 0)
 798                 goto again;
 799 done:
 800         return (total);
 801 }
 802
 803 /*
 804  * XXX
 805  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
 806  *
 807  * MPSAFE
 808  */
 809 static int
 810 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 811 {
 812         return (ENXIO);
 813 }
 814
 815 /*
 816  * MPSAFE
 817  */
 818 static int
 819 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 820 {
 821         return (ENXIO);
 822 }
 823
 824 /*
 825  * MPALMOSTSAFE
 826  */
 827 static int
 828 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
 829              struct ucred *cred, struct sysmsg *msg)
 830 {
 831         struct kqueue *kq;
 832         int error;
 833
 834         get_mplock();
 835         kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 836
 837         switch(com) {
 838         case FIOASYNC:
 839                 if (*(int *)data)
 840                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
 841                 else
 842                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
 843                 error = 0;
 844                 break;
 845         case FIOSETOWN:
 846                 error = fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio);
 847                 break;
 848         default:
 849                 error = ENOTTY;
 850                 break;
 851         }
 852         rel_mplock();
 853         return (error);
 854 }
 855
 856 /*
 857  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
 858  */
 859 static int
 860 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *cred)
 861 {
 862         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 863         int revents = 0;
 864
 865         get_mplock();
 866         crit_enter();
 867         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
 868                 if (kq->kq_count) {
 869                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
 870                 } else {
 871                         selrecord(curthread, &kq->kq_sel);
 872                         kq->kq_state |= KQ_SEL;
 873                 }
 874         }
 875         crit_exit();
 876         rel_mplock();
 877         return (revents);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * MPSAFE
 882  */
 883 static int
 884 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *cred)
 885 {
 886         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 887
 888         bzero((void *)st, sizeof(*st));
 889         st->st_size = kq->kq_count;
 890         st->st_blksize = sizeof(struct kevent);
 891         st->st_mode = S_IFIFO;
 892         return (0);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
 897  */
 898 static int
 899 kqueue_close(struct file *fp)
 900 {
 901         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 902
 903         get_mplock();
 904
 905         kqueue_terminate(kq);
 906
 907         fp->f_data = NULL;
 908         funsetown(kq->kq_sigio);
 909         rel_mplock();
 910
 911         kfree(kq, M_KQUEUE);
 912         return (0);
 913 }
 914
 915 static void
 916 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
 917 {
 918         if (kq->kq_state & KQ_SLEEP) {
 919                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
 920                 wakeup(kq);
 921         }
 922         if (kq->kq_state & KQ_SEL) {
 923                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
 924                 selwakeup(&kq->kq_sel);
 925         }
 926         KNOTE(&kq->kq_sel.si_note, 0);
 927 }
 928
 929 /*
 930  * walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
 931  */
 932 void
 933 knote(struct klist *list, long hint)
 934 {
 935         struct knote *kn;
 936
 937         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_selnext)
 938                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
 939                         KNOTE_ACTIVATE(kn);
 940 }
 941
 942 /*
 943  * remove all knotes from a specified klist
 944  */
 945 void
 946 knote_remove(struct klist *list)
 947 {
 948         struct knote *kn;
 949
 950         while ((kn = SLIST_FIRST(list)) != NULL) {
 951                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
 952                 knote_drop(kn);
 953         }
 954 }
 955
 956 /*
 957  * remove all knotes referencing a specified fd
 958  */
 959 void
 960 knote_fdclose(struct file *fp, struct filedesc *fdp, int fd)
 961 {
 962         struct knote *kn;
 963
 964 restart:
 965         SLIST_FOREACH(kn, &fp->f_klist, kn_link) {
 966                 if (kn->kn_kq->kq_fdp == fdp && kn->kn_id == fd) {
 967                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
 968                         knote_drop(kn);
 969                         goto restart;
 970                 }
 971         }
 972 }
 973
 974 static void
 975 knote_attach(struct knote *kn)
 976 {
 977         struct klist *list;
 978         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
 979
 980         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
 981                 KKASSERT(kn->kn_fp);
 982                 list = &kn->kn_fp->f_klist;
 983         } else {
 984                 if (kq->kq_knhashmask == 0)
 985                         kq->kq_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
 986                                                  &kq->kq_knhashmask);
 987                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
 988         }
 989         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
 990         TAILQ_INSERT_HEAD(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
 991         kn->kn_status = 0;
 992 }
 993
 994 /*
 995  * should be called outside of a critical section, since we don't want to
 996  * hold a critical section while calling fdrop and free.
 997  */
 998 static void
 999 knote_drop(struct knote *kn)
1000 {
1001         struct kqueue *kq;
1002         struct klist *list;
1003
1004         kq = kn->kn_kq;
1005
1006         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1007                 list = &kn->kn_fp->f_klist;
1008         else
1009                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1010
1011         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
1012         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
1013         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
1014                 knote_dequeue(kn);
1015         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1016                 fdrop(kn->kn_fp);
1017         knote_free(kn);
1018 }
1019
1020
1021 static void
1022 knote_enqueue(struct knote *kn)
1023 {
1024         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1025
1026         crit_enter();
1027         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
1028
1029         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
1030         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
1031         ++kq->kq_count;
1032
1033         /*
1034          * Send SIGIO on request (typically set up as a mailbox signal)
1035          */
1036         if (kq->kq_sigio && (kq->kq_state & KQ_ASYNC) && kq->kq_count == 1)
1037                 pgsigio(kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1038         crit_exit();
1039         kqueue_wakeup(kq);
1040 }
1041
1042 static void
1043 knote_dequeue(struct knote *kn)
1044 {
1045         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1046
1047         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
1048         crit_enter();
1049
1050         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
1051         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1052         kq->kq_count--;
1053         crit_exit();
1054 }
1055
1056 static void
1057 knote_init(void)
1058 {
1059         knote_zone = zinit("KNOTE", sizeof(struct knote), 0, 0, 1);
1060 }
1061 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL)
1062
1063 static struct knote *
1064 knote_alloc(void)
1065 {
1066         return ((struct knote *)zalloc(knote_zone));
1067 }
1068
1069 static void
1070 knote_free(struct knote *kn)
1071 {
1072         zfree(knote_zone, kn);
1073 }