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/mplock2.h>
  56 #include <sys/mqueue.h>
  57 #include <sys/objcache.h>
  58 #include <sys/poll.h>
  59 #include <sys/proc.h>
  60 #include <sys/queue.h>
  61 #include <sys/select.h>
  62 #include <sys/serialize.h>
  63 #include <sys/signal.h>
  64 #include <sys/signalvar.h>
  65 #include <sys/spinlock.h>
  66 #include <sys/spinlock2.h>
  67 #include <sys/stat.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69 #include <sys/sysproto.h>
  70 #include <sys/systm.h>
  71 #include <sys/lock.h>
  72 #include <sys/unistd.h>
  73 #include <sys/vnode.h>
  74
  75 /* System-wide limits. */
  76 static u_int                    mq_open_max = MQ_OPEN_MAX;
  77 static u_int                    mq_prio_max = MQ_PRIO_MAX;
  78 static u_int                    mq_max_msgsize = 16 * MQ_DEF_MSGSIZE;
  79 static u_int                    mq_def_maxmsg = 32;
  80 static u_int                    mq_max_maxmsg = 16 * 32;
  81
  82 struct lock                     mqlist_mtx;
  83 static struct objcache *        mqmsg_cache;
  84 static LIST_HEAD(, mqueue)      mqueue_head =
  85         LIST_HEAD_INITIALIZER(mqueue_head);
  86
  87 typedef struct  file file_t;    /* XXX: Should we put this in sys/types.h ? */
  88
  89 /* Function prototypes */
  90 static int      mq_poll_fop(file_t *, int, struct ucred *cred);
  91 static int      mq_stat_fop(file_t *, struct stat *, struct ucred *cred);
  92 static int      mq_close_fop(file_t *);
  93
  94 /* Some time-related utility functions */
  95 static int      itimespecfix(struct timespec *ts);
  96 static int      tstohz(const struct timespec *ts);
  97
  98 /* File operations vector */
  99 static struct fileops mqops = {
 100         .fo_read = badfo_readwrite,
 101         .fo_write = badfo_readwrite,
 102         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
 103         .fo_poll = mq_poll_fop,
 104         .fo_stat = mq_stat_fop,
 105         .fo_close = mq_close_fop,
 106         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
 107         .fo_shutdown = badfo_shutdown
 108 };
 109
 110 /* Define a new malloc type for message queues */
 111 MALLOC_DECLARE(M_MQBUF);
 112 MALLOC_DEFINE(M_MQBUF, "mqueues", "Buffers to message queues");
 113
 114 /* Malloc arguments for object cache */
 115 struct objcache_malloc_args mqueue_malloc_args = {
 116         sizeof(struct mqueue), M_MQBUF };
 117
 118 /*
 119  * Initialize POSIX message queue subsystem.
 120  */
 121 void
 122 mqueue_sysinit(void)
 123 {
 124         mqmsg_cache = objcache_create("mqmsg_cache",
 125             0,          /* infinite depot's capacity */
 126             0,          /* default magazine's capacity */
 127             NULL,       /* constructor */
 128             NULL,       /* deconstructor */
 129             NULL,
 130             objcache_malloc_alloc,
 131             objcache_malloc_free,
 132             &mqueue_malloc_args);
 133
 134         lockinit(&mqlist_mtx, "mqlist_mtx", 0, LK_CANRECURSE);
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Free the message.
 139  */
 140 static void
 141 mqueue_freemsg(struct mq_msg *msg, const size_t size)
 142 {
 143
 144         if (size > MQ_DEF_MSGSIZE) {
 145                 kfree(msg, M_MQBUF);
 146         } else {
 147                 objcache_put(mqmsg_cache, msg);
 148         }
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Destroy the message queue.
 153  */
 154 static void
 155 mqueue_destroy(struct mqueue *mq)
 156 {
 157         struct mq_msg *msg;
 158         size_t msz;
 159         u_int i;
 160
 161         /* Note MQ_PQSIZE + 1. */
 162         for (i = 0; i < MQ_PQSIZE + 1; i++) {
 163                 while ((msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[i])) != NULL) {
 164                         TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[i], msg, msg_queue);
 165                         msz = sizeof(struct mq_msg) + msg->msg_len;
 166                         mqueue_freemsg(msg, msz);
 167                 }
 168         }
 169         lockuninit(&mq->mq_mtx);
 170         kfree(mq, M_MQBUF);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Lookup for file name in general list of message queues.
 175  *  => locks the message queue
 176  */
 177 static void *
 178 mqueue_lookup(char *name)
 179 {
 180         struct mqueue *mq;
 181
 182         KKASSERT(lockstatus(&mqlist_mtx, curthread));
 183
 184         LIST_FOREACH(mq, &mqueue_head, mq_list) {
 185                 if (strncmp(mq->mq_name, name, MQ_NAMELEN) == 0) {
 186                         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 187                         return mq;
 188                 }
 189         }
 190
 191         return NULL;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * mqueue_get: get the mqueue from the descriptor.
 196  *  => locks the message queue, if found.
 197  *  => holds a reference on the file descriptor.
 198  */
 199 static int
 200 mqueue_get(struct lwp *l, mqd_t mqd, file_t **fpr)
 201 {
 202         struct mqueue *mq;
 203         file_t *fp;
 204
 205         fp = holdfp(curproc->p_fd, (int)mqd, -1);       /* XXX: Why -1 ? */
 206         if (__predict_false(fp == NULL))
 207                 return EBADF;
 208
 209         if (__predict_false(fp->f_type != DTYPE_MQUEUE)) {
 210                 fdrop(fp);
 211                 return EBADF;
 212         }
 213         mq = fp->f_data;
 214         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 215
 216         *fpr = fp;
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 /*
 221  * mqueue_linear_insert: perform linear insert according to the message
 222  * priority into the reserved queue (MQ_PQRESQ).  Reserved queue is a
 223  * sorted list used only when mq_prio_max is increased via sysctl.
 224  */
 225 static inline void
 226 mqueue_linear_insert(struct mqueue *mq, struct mq_msg *msg)
 227 {
 228         struct mq_msg *mit;
 229
 230         TAILQ_FOREACH(mit, &mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg_queue) {
 231                 if (msg->msg_prio > mit->msg_prio)
 232                         break;
 233         }
 234         if (mit == NULL) {
 235                 TAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg, msg_queue);
 236         } else {
 237                 TAILQ_INSERT_BEFORE(mit, msg, msg_queue);
 238         }
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Validate input.
 243  */
 244 int
 245 itimespecfix(struct timespec *ts)
 246 {
 247         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
 248                 return (EINVAL);
 249         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < nstick)
 250                 ts->tv_nsec = nstick;
 251         return (0);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Compute number of ticks in the specified amount of time.
 256  */
 257 int
 258 tstohz(const struct timespec *ts)
 259 {
 260         struct timeval tv;
 261
 262         /*
 263          * usec has great enough resolution for hz, so convert to a
 264          * timeval and use tvtohz() above.
 265          */
 266         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, ts);
 267         return tvtohz_high(&tv);        /* XXX Why _high() and not _low() ? */
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Converter from struct timespec to the ticks.
 272  * Used by mq_timedreceive(), mq_timedsend().
 273  */
 274 int
 275 abstimeout2timo(struct timespec *ts, int *timo)
 276 {
 277         struct timespec tsd;
 278         int error;
 279
 280         error = itimespecfix(ts);
 281         if (error) {
 282                 return error;
 283         }
 284         getnanotime(&tsd);
 285         timespecsub(ts, &tsd);
 286         if (ts->tv_sec < 0 || (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec <= 0)) {
 287                 return ETIMEDOUT;
 288         }
 289         *timo = tstohz(ts);
 290         KKASSERT(*timo != 0);
 291
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 static int
 296 mq_stat_fop(file_t *fp, struct stat *st, struct ucred *cred)
 297 {
 298         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 299
 300         (void)memset(st, 0, sizeof(*st));
 301
 302         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 303         st->st_mode = mq->mq_mode;
 304         st->st_uid = mq->mq_euid;
 305         st->st_gid = mq->mq_egid;
 306         st->st_atimespec = mq->mq_atime;
 307         st->st_mtimespec = mq->mq_mtime;
 308         /*st->st_ctimespec = st->st_birthtimespec = mq->mq_btime;*/
 309         st->st_uid = fp->f_cred->cr_uid;
 310         st->st_gid = fp->f_cred->cr_svgid;
 311         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 312
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 static int
 317 mq_poll_fop(file_t *fp, int events, struct ucred *cred)
 318 {
 319         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 320         struct mq_attr *mqattr;
 321         int revents = 0;
 322
 323         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 324         mqattr = &mq->mq_attrib;
 325         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
 326                 /* Ready for receiving, if there are messages in the queue */
 327                 if (mqattr->mq_curmsgs)
 328                         revents |= (POLLIN | POLLRDNORM);
 329                 else
 330                         selrecord(curthread, &mq->mq_rsel);
 331         }
 332         if (events & (POLLOUT | POLLWRNORM)) {
 333                 /* Ready for sending, if the message queue is not full */
 334                 if (mqattr->mq_curmsgs < mqattr->mq_maxmsg)
 335                         revents |= (POLLOUT | POLLWRNORM);
 336                 else
 337                         selrecord(curthread, &mq->mq_wsel);
 338         }
 339         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 340
 341         return revents;
 342 }
 343
 344 static int
 345 mq_close_fop(file_t *fp)
 346 {
 347         struct proc *p = curproc;
 348         struct mqueue *mq = fp->f_data;
 349         bool destroy;
 350
 351         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 352         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 353
 354         /* Decrease the counters */
 355         p->p_mqueue_cnt--;
 356         mq->mq_refcnt--;
 357
 358         /* Remove notification if registered for this process */
 359         if (mq->mq_notify_proc == p)
 360                 mq->mq_notify_proc = NULL;
 361
 362         /*
 363          * If this is the last reference and mqueue is marked for unlink,
 364          * remove and later destroy the message queue.
 365          */
 366         if (mq->mq_refcnt == 0 && (mq->mq_attrib.mq_flags & MQ_UNLINK)) {
 367                 LIST_REMOVE(mq, mq_list);
 368                 destroy = true;
 369         } else
 370                 destroy = false;
 371
 372         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 373         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 374
 375         if (destroy)
 376                 mqueue_destroy(mq);
 377
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 /*
 382  * General mqueue system calls.
 383  */
 384
 385 int
 386 sys_mq_open(struct mq_open_args *uap)
 387 {
 388         /* {
 389                 syscallarg(const char *) name;
 390                 syscallarg(int) oflag;
 391                 syscallarg(mode_t) mode;
 392                 syscallarg(struct mq_attr) attr;
 393         } */
 394         struct thread *td = curthread;
 395         struct proc *p = td->td_proc;
 396         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 397         struct mqueue *mq, *mq_new = NULL;
 398         file_t *fp;
 399         char *name;
 400         int mqd, error, oflag;
 401
 402         /* Check access mode flags */
 403         oflag = SCARG(uap, oflag);
 404         if ((oflag & O_ACCMODE) == (O_WRONLY | O_RDWR)) {
 405                 return EINVAL;
 406         }
 407
 408         /* Get the name from the user-space */
 409         name = kmalloc(MQ_NAMELEN, M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 410         error = copyinstr(SCARG(uap, name), name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
 411         if (error) {
 412                 kfree(name, M_MQBUF);
 413                 return error;
 414         }
 415
 416         if (oflag & O_CREAT) {
 417                 struct mq_attr attr;
 418                 u_int i;
 419
 420                 /* Check the limit */
 421                 if (p->p_mqueue_cnt == mq_open_max) {
 422                         kfree(name, M_MQBUF);
 423                         return EMFILE;
 424                 }
 425
 426                 /* Empty name is invalid */
 427                 if (name[0] == '\0') {
 428                         kfree(name, M_MQBUF);
 429                         return EINVAL;
 430                 }
 431
 432                 /* Check for mqueue attributes */
 433                 if (SCARG(uap, attr)) {
 434                         error = copyin(SCARG(uap, attr), &attr,
 435                                 sizeof(struct mq_attr));
 436                         if (error) {
 437                                 kfree(name, M_MQBUF);
 438                                 return error;
 439                         }
 440                         if (attr.mq_maxmsg <= 0 ||
 441                             attr.mq_maxmsg > mq_max_maxmsg ||
 442                             attr.mq_msgsize <= 0 ||
 443                             attr.mq_msgsize > mq_max_msgsize) {
 444                                 kfree(name, M_MQBUF);
 445                                 return EINVAL;
 446                         }
 447                         attr.mq_curmsgs = 0;
 448                 } else {
 449                         memset(&attr, 0, sizeof(struct mq_attr));
 450                         attr.mq_maxmsg = mq_def_maxmsg;
 451                         attr.mq_msgsize =
 452                             MQ_DEF_MSGSIZE - sizeof(struct mq_msg);
 453                 }
 454
 455                 /*
 456                  * Allocate new mqueue, initialize data structures,
 457                  * copy the name, attributes and set the flag.
 458                  */
 459                 mq_new = kmalloc(sizeof(struct mqueue), M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 460
 461                 lockinit(&mq_new->mq_mtx, "mq_new->mq_mtx", 0, LK_CANRECURSE);
 462                 for (i = 0; i < (MQ_PQSIZE + 1); i++) {
 463                         TAILQ_INIT(&mq_new->mq_head[i]);
 464                 }
 465
 466                 strlcpy(mq_new->mq_name, name, MQ_NAMELEN);
 467                 memcpy(&mq_new->mq_attrib, &attr, sizeof(struct mq_attr));
 468
 469                 /*CTASSERT((O_MASK & (MQ_UNLINK | MQ_RECEIVE)) == 0);*/
 470                 /* mq_new->mq_attrib.mq_flags = (O_MASK & oflag); */
 471                 mq_new->mq_attrib.mq_flags = oflag;
 472
 473                 /* Store mode and effective UID with GID */
 474                 mq_new->mq_mode = ((SCARG(uap, mode) &
 475                     ~p->p_fd->fd_cmask) & ALLPERMS) & ~S_ISTXT;
 476                 mq_new->mq_euid = td->td_ucred->cr_uid;
 477                 mq_new->mq_egid = td->td_ucred->cr_svgid;
 478         }
 479
 480         /* Allocate file structure and descriptor */
 481         error = falloc(td->td_lwp, &fp, &mqd);
 482         if (error) {
 483                 if (mq_new)
 484                         mqueue_destroy(mq_new);
 485                 kfree(name, M_MQBUF);
 486                 return error;
 487         }
 488         fp->f_type = DTYPE_MQUEUE;
 489         fp->f_flag = FFLAGS(oflag) & (FREAD | FWRITE);
 490         fp->f_ops = &mqops;
 491
 492         /* Look up for mqueue with such name */
 493         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 494         mq = mqueue_lookup(name);
 495         if (mq) {
 496                 int acc_mode;
 497
 498                 KKASSERT(lockstatus(&mq->mq_mtx, curthread));
 499
 500                 /* Check if mqueue is not marked as unlinking */
 501                 if (mq->mq_attrib.mq_flags & MQ_UNLINK) {
 502                         error = EACCES;
 503                         goto exit;
 504                 }
 505                 /* Fail if O_EXCL is set, and mqueue already exists */
 506                 if ((oflag & O_CREAT) && (oflag & O_EXCL)) {
 507                         error = EEXIST;
 508                         goto exit;
 509                 }
 510
 511                 /*
 512                  * Check the permissions. Note the difference between
 513                  * VREAD/VWRITE and FREAD/FWRITE.
 514                  */
 515                 acc_mode = 0;
 516                 if (fp->f_flag & FREAD) {
 517                         acc_mode |= VREAD;
 518                 }
 519                 if (fp->f_flag & FWRITE) {
 520                         acc_mode |= VWRITE;
 521                 }
 522                 if (vaccess(VNON, mq->mq_mode, mq->mq_euid, mq->mq_egid,
 523                         acc_mode, td->td_ucred)) {
 524
 525                         error = EACCES;
 526                         goto exit;
 527                 }
 528         } else {
 529                 /* Fail if mqueue neither exists, nor we create it */
 530                 if ((oflag & O_CREAT) == 0) {
 531                         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 532                         KKASSERT(mq_new == NULL);
 533                         fsetfd(fdp, NULL, mqd);
 534                         fp->f_ops = &badfileops;
 535                         fdrop(fp);
 536                         kfree(name, M_MQBUF);
 537                         return ENOENT;
 538                 }
 539
 540                 /* Check the limit */
 541                 if (p->p_mqueue_cnt == mq_open_max) {
 542                         error = EMFILE;
 543                         goto exit;
 544                 }
 545
 546                 /* Insert the queue to the list */
 547                 mq = mq_new;
 548                 lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_EXCLUSIVE);
 549                 LIST_INSERT_HEAD(&mqueue_head, mq, mq_list);
 550                 mq_new = NULL;
 551                 getnanotime(&mq->mq_btime);
 552                 mq->mq_atime = mq->mq_mtime = mq->mq_btime;
 553         }
 554
 555         /* Increase the counters, and make descriptor ready */
 556         p->p_mqueue_cnt++;
 557         mq->mq_refcnt++;
 558         fp->f_data = mq;
 559 exit:
 560         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 561         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
 562
 563         if (mq_new)
 564                 mqueue_destroy(mq_new);
 565         if (error) {
 566                 fsetfd(fdp, NULL, mqd);
 567                 fp->f_ops = &badfileops;
 568         } else {
 569                 fsetfd(fdp, fp, mqd);
 570                 uap->sysmsg_result = mqd;
 571         }
 572         fdrop(fp);
 573         kfree(name, M_MQBUF);
 574
 575         return error;
 576 }
 577
 578 int
 579 sys_mq_close(struct mq_close_args *uap)
 580 {
 581         return sys_close((void *)uap);
 582 }
 583
 584 /*
 585  * Primary mq_receive1() function.
 586  */
 587 int
 588 mq_receive1(struct lwp *l, mqd_t mqdes, void *msg_ptr, size_t msg_len,
 589     unsigned *msg_prio, struct timespec *ts, ssize_t *mlen)
 590 {
 591         file_t *fp = NULL;
 592         struct mqueue *mq;
 593         struct mq_msg *msg = NULL;
 594         struct mq_attr *mqattr;
 595         u_int idx;
 596         int error;
 597
 598         /* Get the message queue */
 599         error = mqueue_get(l, mqdes, &fp);
 600         if (error) {
 601                 return error;
 602         }
 603         mq = fp->f_data;
 604         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 605                 error = EBADF;
 606                 goto error;
 607         }
 608         getnanotime(&mq->mq_atime);
 609         mqattr = &mq->mq_attrib;
 610
 611         /* Check the message size limits */
 612         if (msg_len < mqattr->mq_msgsize) {
 613                 error = EMSGSIZE;
 614                 goto error;
 615         }
 616
 617         /* Check if queue is empty */
 618         while (mqattr->mq_curmsgs == 0) {
 619                 int t;
 620
 621                 if (mqattr->mq_flags & O_NONBLOCK) {
 622                         error = EAGAIN;
 623                         goto error;
 624                 }
 625                 if (ts) {
 626                         error = abstimeout2timo(ts, &t);
 627                         if (error)
 628                                 goto error;
 629                 } else
 630                         t = 0;
 631                 /*
 632                  * Block until someone sends the message.
 633                  * While doing this, notification should not be sent.
 634                  */
 635                 mqattr->mq_flags |= MQ_RECEIVE;
 636                 error = lksleep(&mq->mq_send_cv, &mq->mq_mtx, PCATCH, "mqsend", t);
 637                 mqattr->mq_flags &= ~MQ_RECEIVE;
 638                 if (error || (mqattr->mq_flags & MQ_UNLINK)) {
 639                         error = (error == EWOULDBLOCK) ? ETIMEDOUT : EINTR;
 640                         goto error;
 641                 }
 642         }
 643
 644
 645         /*
 646          * Find the highest priority message, and remove it from the queue.
 647          * At first, reserved queue is checked, bitmap is next.
 648          */
 649         msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ]);
 650         if (__predict_true(msg == NULL)) {
 651                 idx = ffs(mq->mq_bitmap);
 652                 msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[idx]);
 653                 KKASSERT(msg != NULL);
 654         } else {
 655                 idx = MQ_PQRESQ;
 656         }
 657         TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[idx], msg, msg_queue);
 658
 659         /* Unmark the bit, if last message. */
 660         if (__predict_true(idx) && TAILQ_EMPTY(&mq->mq_head[idx])) {
 661                 KKASSERT((MQ_PQSIZE - idx) == msg->msg_prio);
 662                 mq->mq_bitmap &= ~(1 << --idx);
 663         }
 664
 665         /* Decrement the counter and signal waiter, if any */
 666         mqattr->mq_curmsgs--;
 667         wakeup_one(&mq->mq_recv_cv);
 668
 669         /* Ready for sending now */
 670         get_mplock();
 671         selwakeup(&mq->mq_wsel);
 672         rel_mplock();
 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         get_mplock();
 862         selwakeup(&mq->mq_rsel);
 863         rel_mplock();
 864 error:
 865         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 866         fdrop(fp);
 867
 868         if (error) {
 869                 mqueue_freemsg(msg, size);
 870         } else if (notify) {
 871                 /* Send the notify, if needed */
 872                 lwkt_gettoken(&proc_token);
 873                 /*kpsignal(notify, &ksi, NULL);*/
 874                 ksignal(notify, mq->mq_sig_notify.sigev_signo);
 875                 lwkt_reltoken(&proc_token);
 876         }
 877
 878         return error;
 879 }
 880
 881 int
 882 sys_mq_send(struct mq_send_args *uap)
 883 {
 884         /* {
 885                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 886                 syscallarg(const char *) msg_ptr;
 887                 syscallarg(size_t) msg_len;
 888                 syscallarg(unsigned) msg_prio;
 889         } */
 890
 891         return mq_send1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 892             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), 0);
 893 }
 894
 895 int
 896 sys_mq_timedsend(struct mq_timedsend_args *uap)
 897 {
 898         /* {
 899                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 900                 syscallarg(const char *) msg_ptr;
 901                 syscallarg(size_t) msg_len;
 902                 syscallarg(unsigned) msg_prio;
 903                 syscallarg(const struct timespec *) abs_timeout;
 904         } */
 905         struct timespec ts, *tsp;
 906         int error;
 907
 908         /* Get and convert time value */
 909         if (SCARG(uap, abs_timeout)) {
 910                 error = copyin(SCARG(uap, abs_timeout), &ts, sizeof(ts));
 911                 if (error)
 912                         return error;
 913                 tsp = &ts;
 914         } else {
 915                 tsp = NULL;
 916         }
 917
 918         return mq_send1(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
 919             SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), tsp);
 920 }
 921
 922 int
 923 sys_mq_notify(struct mq_notify_args *uap)
 924 {
 925         /* {
 926                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 927                 syscallarg(const struct sigevent *) notification;
 928         } */
 929         file_t *fp = NULL;
 930         struct mqueue *mq;
 931         struct sigevent sig;
 932         int error;
 933
 934         if (SCARG(uap, notification)) {
 935                 /* Get the signal from user-space */
 936                 error = copyin(SCARG(uap, notification), &sig,
 937                     sizeof(struct sigevent));
 938                 if (error)
 939                         return error;
 940                 if (sig.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
 941                     (sig.sigev_signo <= 0 || sig.sigev_signo >= NSIG))
 942                         return EINVAL;
 943         }
 944
 945         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
 946         if (error)
 947                 return error;
 948         mq = fp->f_data;
 949
 950         if (SCARG(uap, notification)) {
 951                 /* Register notification: set the signal and target process */
 952                 if (mq->mq_notify_proc == NULL) {
 953                         memcpy(&mq->mq_sig_notify, &sig,
 954                             sizeof(struct sigevent));
 955                         mq->mq_notify_proc = curproc;
 956                 } else {
 957                         /* Fail if someone else already registered */
 958                         error = EBUSY;
 959                 }
 960         } else {
 961                 /* Unregister the notification */
 962                 mq->mq_notify_proc = NULL;
 963         }
 964         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 965         fdrop(fp);
 966
 967         return error;
 968 }
 969
 970 int
 971 sys_mq_getattr(struct mq_getattr_args *uap)
 972 {
 973         /* {
 974                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 975                 syscallarg(struct mq_attr *) mqstat;
 976         } */
 977         file_t *fp = NULL;
 978         struct mqueue *mq;
 979         struct mq_attr attr;
 980         int error;
 981
 982         /* Get the message queue */
 983         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
 984         if (error)
 985                 return error;
 986         mq = fp->f_data;
 987         memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
 988         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
 989         fdrop(fp);
 990
 991         return copyout(&attr, SCARG(uap, mqstat), sizeof(struct mq_attr));
 992 }
 993
 994 int
 995 sys_mq_setattr(struct mq_setattr_args *uap)
 996 {
 997         /* {
 998                 syscallarg(mqd_t) mqdes;
 999                 syscallarg(const struct mq_attr *) mqstat;
1000                 syscallarg(struct mq_attr *) omqstat;
1001         } */
1002         file_t *fp = NULL;
1003         struct mqueue *mq;
1004         struct mq_attr attr;
1005         int error, nonblock;
1006
1007         error = copyin(SCARG(uap, mqstat), &attr, sizeof(struct mq_attr));
1008         if (error)
1009                 return error;
1010         nonblock = (attr.mq_flags & O_NONBLOCK);
1011
1012         /* Get the message queue */
1013         error = mqueue_get(curthread->td_lwp, SCARG(uap, mqdes), &fp);
1014         if (error)
1015                 return error;
1016         mq = fp->f_data;
1017
1018         /* Copy the old attributes, if needed */
1019         if (SCARG(uap, omqstat)) {
1020                 memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
1021         }
1022
1023         /* Ignore everything, except O_NONBLOCK */
1024         if (nonblock)
1025                 mq->mq_attrib.mq_flags |= O_NONBLOCK;
1026         else
1027                 mq->mq_attrib.mq_flags &= ~O_NONBLOCK;
1028
1029         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1030         fdrop(fp);
1031
1032         /*
1033          * Copy the data to the user-space.
1034          * Note: According to POSIX, the new attributes should not be set in
1035          * case of fail - this would be violated.
1036          */
1037         if (SCARG(uap, omqstat))
1038                 error = copyout(&attr, SCARG(uap, omqstat),
1039                     sizeof(struct mq_attr));
1040
1041         return error;
1042 }
1043
1044 int
1045 sys_mq_unlink(struct mq_unlink_args *uap)
1046 {
1047         /* {
1048                 syscallarg(const char *) name;
1049         } */
1050         struct thread *td = curthread;
1051         struct mqueue *mq;
1052         char *name;
1053         int error, refcnt = 0;
1054
1055         /* Get the name from the user-space */
1056         name = kmalloc(MQ_NAMELEN, M_MQBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
1057         error = copyinstr(SCARG(uap, name), name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
1058         if (error) {
1059                 kfree(name, M_MQBUF);
1060                 return error;
1061         }
1062
1063         /* Lookup for this file */
1064         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_EXCLUSIVE);
1065         mq = mqueue_lookup(name);
1066         if (mq == NULL) {
1067                 error = ENOENT;
1068                 goto error;
1069         }
1070
1071         /* Check the permissions */
1072         if (td->td_ucred->cr_uid != mq->mq_euid &&
1073             priv_check(td, PRIV_ROOT) != 0) {
1074                 lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1075                 error = EACCES;
1076                 goto error;
1077         }
1078
1079         /* Mark message queue as unlinking, before leaving the window */
1080         mq->mq_attrib.mq_flags |= MQ_UNLINK;
1081
1082         /* Wake up all waiters, if there are such */
1083         wakeup(&mq->mq_send_cv);
1084         wakeup(&mq->mq_recv_cv);
1085
1086         get_mplock();
1087         selwakeup(&mq->mq_rsel);
1088         selwakeup(&mq->mq_wsel);
1089         rel_mplock();
1090
1091         refcnt = mq->mq_refcnt;
1092         if (refcnt == 0)
1093                 LIST_REMOVE(mq, mq_list);
1094
1095         lockmgr(&mq->mq_mtx, LK_RELEASE);
1096 error:
1097         lockmgr(&mqlist_mtx, LK_RELEASE);
1098
1099         /*
1100          * If there are no references - destroy the message
1101          * queue, otherwise, the last mq_close() will do that.
1102          */
1103         if (error == 0 && refcnt == 0)
1104                 mqueue_destroy(mq);
1105
1106         kfree(name, M_MQBUF);
1107         return error;
1108 }
1109
1110 /*
1111  * SysCtl.
1112  */
1113 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, mqueue,
1114     CTLFLAG_RW, 0, "Message queue options");
1115
1116 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_open_max,
1117     CTLFLAG_RW, &mq_open_max, 0,
1118     "Maximal number of message queue descriptors per process");
1119
1120 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_prio_max,
1121     CTLFLAG_RW, &mq_prio_max, 0,
1122     "Maximal priority of the message");
1123
1124 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_max_msgsize,
1125     CTLFLAG_RW, &mq_max_msgsize, 0,
1126     "Maximal allowed size of the message");
1127
1128 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_def_maxmsg,
1129     CTLFLAG_RW, &mq_def_maxmsg, 0,
1130     "Default maximal message count");
1131
1132 SYSCTL_INT(_kern_mqueue, OID_AUTO, mq_max_maxmsg,
1133     CTLFLAG_RW, &mq_max_maxmsg, 0,
1134     "Maximal allowed message count");
1135
1136 SYSINIT(sys_mqueue_init, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, mqueue_sysinit, NULL);