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/protosw.h>
  44 #include <sys/socket.h>
  45 #include <sys/socketvar.h>
  46 #include <sys/stat.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/sysproto.h>
  49 #include <sys/uio.h>
  50 #include <sys/signalvar.h>
  51 #include <sys/filio.h>
  52 #include <sys/ktr.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 struct kevent_copyin_args {
  63         struct kevent_args      *ka;
  64         int                     pchanges;
  65 };
  66
  67 static int      kqueue_sleep(struct kqueue *kq, struct timespec *tsp);
  68 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, struct kevent *kevp, int count,
  69                     struct knote *marker);
  70 static int      kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio,
  71                     struct ucred *cred, int flags);
  72 static int      kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio,
  73                     struct ucred *cred, int flags);
  74 static int      kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
  75                     struct ucred *cred, struct sysmsg *msg);
  76 static int      kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn);
  77 static int      kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st,
  78                     struct ucred *cred);
  79 static int      kqueue_close(struct file *fp);
  80
  81 /*
  82  * MPSAFE
  83  */
  84 static struct fileops kqueueops = {
  85         .fo_read = kqueue_read,
  86         .fo_write = kqueue_write,
  87         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
  88         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
  89         .fo_stat = kqueue_stat,
  90         .fo_close = kqueue_close,
  91         .fo_shutdown = nofo_shutdown
  92 };
  93
  94 static void     knote_attach(struct knote *kn);
  95 static void     knote_drop(struct knote *kn);
  96 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
  97 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
  98 static void     knote_init(void);
  99 static struct   knote *knote_alloc(void);
 100 static void     knote_free(struct knote *kn);
 101
 102 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 103 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 104 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 105 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 106 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 107 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 108 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 109 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 110 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 111 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 112
 113 static struct filterops file_filtops =
 114         { 1, filt_fileattach, NULL, NULL };
 115 static struct filterops kqread_filtops =
 116         { 1, NULL, filt_kqdetach, filt_kqueue };
 117 static struct filterops proc_filtops =
 118         { 0, filt_procattach, filt_procdetach, filt_proc };
 119 static struct filterops timer_filtops =
 120         { 0, filt_timerattach, filt_timerdetach, filt_timer };
 121
 122 static vm_zone_t        knote_zone;
 123 static int              kq_ncallouts = 0;
 124 static int              kq_calloutmax = (4 * 1024);
 125 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 126     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 127
 128 #define KNOTE_ACTIVATE(kn) do {                                         \
 129         kn->kn_status |= KN_ACTIVE;                                     \
 130         if ((kn->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)           \
 131                 knote_enqueue(kn);                                      \
 132 } while(0)
 133
 134 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 135 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 136
 137 extern struct filterops aio_filtops;
 138 extern struct filterops sig_filtops;
 139
 140 /*
 141  * Table for for all system-defined filters.
 142  */
 143 static struct filterops *sysfilt_ops[] = {
 144         &file_filtops,                  /* EVFILT_READ */
 145         &file_filtops,                  /* EVFILT_WRITE */
 146         &aio_filtops,                   /* EVFILT_AIO */
 147         &file_filtops,                  /* EVFILT_VNODE */
 148         &proc_filtops,                  /* EVFILT_PROC */
 149         &sig_filtops,                   /* EVFILT_SIGNAL */
 150         &timer_filtops,                 /* EVFILT_TIMER */
 151         &file_filtops,                  /* EVFILT_EXCEPT */
 152 };
 153
 154 static int
 155 filt_fileattach(struct knote *kn)
 156 {
 157         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 158 }
 159
 160 /*
 161  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
 162  */
 163 static int
 164 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 165 {
 166         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 167
 168         get_mplock();
 169         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ) {
 170                 rel_mplock();
 171                 return (EOPNOTSUPP);
 172         }
 173
 174         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 175         SLIST_INSERT_HEAD(&kq->kq_sel.si_note, kn, kn_selnext);
 176         rel_mplock();
 177         return (0);
 178 }
 179
 180 static void
 181 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 182 {
 183         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 184
 185         SLIST_REMOVE(&kq->kq_sel.si_note, kn, knote, kn_selnext);
 186 }
 187
 188 /*ARGSUSED*/
 189 static int
 190 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 191 {
 192         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)kn->kn_fp->f_data;
 193
 194         kn->kn_data = kq->kq_count;
 195         return (kn->kn_data > 0);
 196 }
 197
 198 static int
 199 filt_procattach(struct knote *kn)
 200 {
 201         struct proc *p;
 202         int immediate;
 203
 204         immediate = 0;
 205         lwkt_gettoken(&proc_token);
 206         p = pfind(kn->kn_id);
 207         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 208                 p = zpfind(kn->kn_id);
 209                 immediate = 1;
 210         }
 211         if (p == NULL) {
 212                 lwkt_reltoken(&proc_token);
 213                 return (ESRCH);
 214         }
 215         if (!PRISON_CHECK(curthread->td_ucred, p->p_ucred)) {
 216                 lwkt_reltoken(&proc_token);
 217                 return (EACCES);
 218         }
 219
 220         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 221         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 222
 223         /*
 224          * internal flag indicating registration done by kernel
 225          */
 226         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 227                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 228                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 229                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 230         }
 231
 232         /* XXX lock the proc here while adding to the list? */
 233         SLIST_INSERT_HEAD(&p->p_klist, kn, kn_selnext);
 234
 235         /*
 236          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 237          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 238          * process, e.g. a child, dies before the kevent is negistered.
 239          */
 240         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 241                 KNOTE_ACTIVATE(kn);
 242         lwkt_reltoken(&proc_token);
 243
 244         return (0);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 249  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 250  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 251  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 252  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 253  * a detach, because the original process does not exist any more.
 254  */
 255 static void
 256 filt_procdetach(struct knote *kn)
 257 {
 258         struct proc *p;
 259
 260         if (kn->kn_status & KN_DETACHED)
 261                 return;
 262         /* XXX locking?  this might modify another process. */
 263         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 264         SLIST_REMOVE(&p->p_klist, kn, knote, kn_selnext);
 265 }
 266
 267 static int
 268 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 269 {
 270         u_int event;
 271
 272         /*
 273          * mask off extra data
 274          */
 275         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 276
 277         /*
 278          * if the user is interested in this event, record it.
 279          */
 280         if (kn->kn_sfflags & event)
 281                 kn->kn_fflags |= event;
 282
 283         /*
 284          * Process is gone, so flag the event as finished.  Detach the
 285          * knote from the process now because the process will be poof,
 286          * gone later on.
 287          */
 288         if (event == NOTE_EXIT) {
 289                 struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 290                 if ((kn->kn_status & KN_DETACHED) == 0) {
 291                         SLIST_REMOVE(&p->p_klist, kn, knote, kn_selnext);
 292                         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
 293                         kn->kn_data = p->p_xstat;
 294                         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 295                 }
 296                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 297                 return (1);
 298         }
 299
 300         /*
 301          * process forked, and user wants to track the new process,
 302          * so attach a new knote to it, and immediately report an
 303          * event with the parent's pid.
 304          */
 305         if ((event == NOTE_FORK) && (kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK)) {
 306                 struct kevent kev;
 307                 int error;
 308
 309                 /*
 310                  * register knote with new process.
 311                  */
 312                 kev.ident = hint & NOTE_PDATAMASK;      /* pid */
 313                 kev.filter = kn->kn_filter;
 314                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 315                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 316                 kev.data = kn->kn_id;                   /* parent */
 317                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;        /* preserve udata */
 318                 error = kqueue_register(kn->kn_kq, &kev);
 319                 if (error)
 320                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 321         }
 322
 323         return (kn->kn_fflags != 0);
 324 }
 325
 326 static void
 327 filt_timerexpire(void *knx)
 328 {
 329         struct knote *kn = knx;
 330         struct callout *calloutp;
 331         struct timeval tv;
 332         int tticks;
 333
 334         kn->kn_data++;
 335         KNOTE_ACTIVATE(kn);
 336
 337         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0) {
 338                 tv.tv_sec = kn->kn_sdata / 1000;
 339                 tv.tv_usec = (kn->kn_sdata % 1000) * 1000;
 340                 tticks = tvtohz_high(&tv);
 341                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 342                 callout_reset(calloutp, tticks, filt_timerexpire, kn);
 343         }
 344 }
 345
 346 /*
 347  * data contains amount of time to sleep, in milliseconds
 348  */
 349 static int
 350 filt_timerattach(struct knote *kn)
 351 {
 352         struct callout *calloutp;
 353         struct timeval tv;
 354         int tticks;
 355
 356         if (kq_ncallouts >= kq_calloutmax)
 357                 return (ENOMEM);
 358         kq_ncallouts++;
 359
 360         tv.tv_sec = kn->kn_sdata / 1000;
 361         tv.tv_usec = (kn->kn_sdata % 1000) * 1000;
 362         tticks = tvtohz_high(&tv);
 363
 364         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 365         MALLOC(calloutp, struct callout *, sizeof(*calloutp),
 366             M_KQUEUE, M_WAITOK);
 367         callout_init(calloutp);
 368         kn->kn_hook = (caddr_t)calloutp;
 369         callout_reset(calloutp, tticks, filt_timerexpire, kn);
 370
 371         return (0);
 372 }
 373
 374 static void
 375 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 376 {
 377         struct callout *calloutp;
 378
 379         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 380         callout_stop(calloutp);
 381         FREE(calloutp, M_KQUEUE);
 382         kq_ncallouts--;
 383 }
 384
 385 static int
 386 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 387 {
 388
 389         return (kn->kn_data != 0);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Initialize a kqueue.
 394  *
 395  * NOTE: The lwp/proc code initializes a kqueue for select/poll ops.
 396  *
 397  * MPSAFE
 398  */
 399 void
 400 kqueue_init(struct kqueue *kq, struct filedesc *fdp)
 401 {
 402         TAILQ_INIT(&kq->kq_knpend);
 403         TAILQ_INIT(&kq->kq_knlist);
 404         kq->kq_count = 0;
 405         kq->kq_fdp = fdp;
 406         SLIST_INIT(&kq->kq_sel.si_note);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Terminate a kqueue.  Freeing the actual kq itself is left up to the
 411  * caller (it might be embedded in a lwp so we don't do it here).
 412  */
 413 void
 414 kqueue_terminate(struct kqueue *kq)
 415 {
 416         struct knote *kn;
 417         struct klist *list;
 418         int hv;
 419
 420         while ((kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_knlist)) != NULL) {
 421                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
 422                 if (kn->kn_fop->f_isfd) {
 423                         list = &kn->kn_fp->f_klist;
 424                         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
 425                         fdrop(kn->kn_fp);
 426                         kn->kn_fp = NULL;
 427                 } else {
 428                         hv = KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask);
 429                         list = &kq->kq_knhash[hv];
 430                         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
 431                 }
 432                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
 433                 if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
 434                         knote_dequeue(kn);
 435                 knote_free(kn);
 436         }
 437
 438         if (kq->kq_knhash) {
 439                 kfree(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
 440                 kq->kq_knhash = NULL;
 441                 kq->kq_knhashmask = 0;
 442         }
 443 }
 444
 445 /*
 446  * MPSAFE
 447  */
 448 int
 449 sys_kqueue(struct kqueue_args *uap)
 450 {
 451         struct thread *td = curthread;
 452         struct kqueue *kq;
 453         struct file *fp;
 454         int fd, error;
 455
 456         error = falloc(td->td_lwp, &fp, &fd);
 457         if (error)
 458                 return (error);
 459         fp->f_flag = FREAD | FWRITE;
 460         fp->f_type = DTYPE_KQUEUE;
 461         fp->f_ops = &kqueueops;
 462
 463         kq = kmalloc(sizeof(struct kqueue), M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 464         kqueue_init(kq, td->td_proc->p_fd);
 465         fp->f_data = kq;
 466
 467         fsetfd(kq->kq_fdp, fp, fd);
 468         uap->sysmsg_result = fd;
 469         fdrop(fp);
 470         return (error);
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 475  */
 476 static int
 477 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count, int *res)
 478 {
 479         struct kevent_copyin_args *kap;
 480         int error;
 481
 482         kap = (struct kevent_copyin_args *)arg;
 483
 484         error = copyout(kevp, kap->ka->eventlist, count * sizeof(*kevp));
 485         if (error == 0) {
 486                 kap->ka->eventlist += count;
 487                 *res += count;
 488         } else {
 489                 *res = -1;
 490         }
 491
 492         return (error);
 493 }
 494
 495 /*
 496  * Copy at most 'max' items from the list pointed to by kap->changelist,
 497  * return number of items in 'events'.
 498  */
 499 static int
 500 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int max, int *events)
 501 {
 502         struct kevent_copyin_args *kap;
 503         int error, count;
 504
 505         kap = (struct kevent_copyin_args *)arg;
 506
 507         count = min(kap->ka->nchanges - kap->pchanges, max);
 508         error = copyin(kap->ka->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 509         if (error == 0) {
 510                 kap->ka->changelist += count;
 511                 kap->pchanges += count;
 512                 *events = count;
 513         }
 514
 515         return (error);
 516 }
 517
 518 /*
 519  * MPALMOSTSAFE
 520  */
 521 int
 522 kern_kevent(struct kqueue *kq, int nevents, int *res, void *uap,
 523             k_copyin_fn kevent_copyinfn, k_copyout_fn kevent_copyoutfn,
 524             struct timespec *tsp_in)
 525 {
 526         struct kevent *kevp;
 527         struct timespec *tsp;
 528         int i, n, total, error, nerrors = 0;
 529         int lres;
 530         struct kevent kev[KQ_NEVENTS];
 531         struct knote marker;
 532
 533         tsp = tsp_in;
 534         *res = 0;
 535
 536         get_mplock();
 537         for ( ;; ) {
 538                 n = 0;
 539                 error = kevent_copyinfn(uap, kev, KQ_NEVENTS, &n);
 540                 if (error)
 541                         goto done;
 542                 if (n == 0)
 543                         break;
 544                 for (i = 0; i < n; i++) {
 545                         kevp = &kev[i];
 546                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 547                         error = kqueue_register(kq, kevp);
 548
 549                         /*
 550                          * If a registration returns an error we
 551                          * immediately post the error.  The kevent()
 552                          * call itself will fail with the error if
 553                          * no space is available for posting.
 554                          *
 555                          * Such errors normally bypass the timeout/blocking
 556                          * code.  However, if the copyoutfn function refuses
 557                          * to post the error (see sys_poll()), then we
 558                          * ignore it too.
 559                          */
 560                         if (error) {
 561                                 if (nevents != 0) {
 562                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 563                                         kevp->data = error;
 564                                         lres = *res;
 565                                         kevent_copyoutfn(uap, kevp, 1, res);
 566                                         if (lres != *res) {
 567                                                 nevents--;
 568                                                 nerrors++;
 569                                         }
 570                                 } else {
 571                                         goto done;
 572                                 }
 573                         }
 574                 }
 575         }
 576         if (nerrors) {
 577                 error = 0;
 578                 goto done;
 579         }
 580
 581         /*
 582          * Acquire/wait for events - setup timeout
 583          */
 584         if (tsp != NULL) {
 585                 struct timespec ats;
 586
 587                 if (tsp->tv_sec || tsp->tv_nsec) {
 588                         nanouptime(&ats);
 589                         timespecadd(tsp, &ats);         /* tsp = target time */
 590                 }
 591         }
 592
 593         /*
 594          * Loop as required.
 595          *
 596          * Collect as many events as we can. Sleeping on successive
 597          * loops is disabled if copyoutfn has incremented (*res).
 598          *
 599          * The loop stops if an error occurs, all events have been
 600          * scanned (the marker has been reached), or fewer than the
 601          * maximum number of events is found.
 602          *
 603          * The copyoutfn function does not have to increment (*res) in
 604          * order for the loop to continue.
 605          *
 606          * NOTE: doselect() usually passes 0x7FFFFFFF for nevents.
 607          */
 608         total = 0;
 609         error = 0;
 610         marker.kn_filter = EVFILT_MARKER;
 611         crit_enter();
 612         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 613         crit_exit();
 614         while ((n = nevents - total) > 0) {
 615                 if (n > KQ_NEVENTS)
 616                         n = KQ_NEVENTS;
 617
 618                 /*
 619                  * If no events are pending sleep until timeout (if any)
 620                  * or an event occurs.
 621                  *
 622                  * After the sleep completes the marker is moved to the
 623                  * end of the list, making any received events available
 624                  * to our scan.
 625                  */
 626                 if (kq->kq_count == 0 && *res == 0) {
 627                         error = kqueue_sleep(kq, tsp);
 628
 629                         if (error)
 630                                 break;
 631                         crit_enter();
 632                         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 633                         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 634                         crit_exit();
 635                 }
 636
 637                 /*
 638                  * Process all received events
 639                  */
 640                 i = kqueue_scan(kq, kev, n, &marker);
 641                 if (i) {
 642                         error = kevent_copyoutfn(uap, kev, i, res);
 643                         total += i;
 644                         if (error)
 645                                 break;
 646                 }
 647
 648                 /*
 649                  * Normally when fewer events are returned than requested
 650                  * we can stop.  However, if only spurious events were
 651                  * collected the copyout will not bump (*res) and we have
 652                  * to continue.
 653                  */
 654                 if (i < n && *res)
 655                         break;
 656
 657                 /*
 658                  * Deal with an edge case where spurious events can cause
 659                  * a loop to occur without moving the marker.  This can
 660                  * prevent kqueue_scan() from picking up new events which
 661                  * race us.  We must be sure to move the marker for this
 662                  * case.
 663                  *
 664                  * NOTE: We do not want to move the marker if events
 665                  *       were scanned because normal kqueue operations
 666                  *       may reactivate events.  Moving the marker in
 667                  *       that case could result in duplicates for the
 668                  *       same event.
 669                  */
 670                 if (i == 0) {
 671                         crit_enter();
 672                         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 673                         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 674                         crit_exit();
 675                 }
 676         }
 677         crit_enter();
 678         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &marker, kn_tqe);
 679         crit_exit();
 680
 681         /* Timeouts do not return EWOULDBLOCK. */
 682         if (error == EWOULDBLOCK)
 683                 error = 0;
 684
 685 done:
 686         rel_mplock();
 687         return (error);
 688 }
 689
 690 /*
 691  * MPALMOSTSAFE
 692  */
 693 int
 694 sys_kevent(struct kevent_args *uap)
 695 {
 696         struct thread *td = curthread;
 697         struct proc *p = td->td_proc;
 698         struct timespec ts, *tsp;
 699         struct kqueue *kq;
 700         struct file *fp = NULL;
 701         struct kevent_copyin_args *kap, ka;
 702         int error;
 703
 704         if (uap->timeout) {
 705                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 706                 if (error)
 707                         return (error);
 708                 tsp = &ts;
 709         } else {
 710                 tsp = NULL;
 711         }
 712
 713         fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1);
 714         if (fp == NULL)
 715                 return (EBADF);
 716         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE) {
 717                 fdrop(fp);
 718                 return (EBADF);
 719         }
 720
 721         kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
 722
 723         kap = &ka;
 724         kap->ka = uap;
 725         kap->pchanges = 0;
 726
 727         error = kern_kevent(kq, uap->nevents, &uap->sysmsg_result, kap,
 728                             kevent_copyin, kevent_copyout, tsp);
 729
 730         fdrop(fp);
 731
 732         return (error);
 733 }
 734
 735 int
 736 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev)
 737 {
 738         struct filedesc *fdp = kq->kq_fdp;
 739         struct filterops *fops;
 740         struct file *fp = NULL;
 741         struct knote *kn = NULL;
 742         int error = 0;
 743
 744         if (kev->filter < 0) {
 745                 if (kev->filter + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 746                         return (EINVAL);
 747                 fops = sysfilt_ops[~kev->filter];       /* to 0-base index */
 748         } else {
 749                 /*
 750                  * XXX
 751                  * filter attach routine is responsible for insuring that
 752                  * the identifier can be attached to it.
 753                  */
 754                 kprintf("unknown filter: %d\n", kev->filter);
 755                 return (EINVAL);
 756         }
 757
 758         if (fops->f_isfd) {
 759                 /* validate descriptor */
 760                 fp = holdfp(fdp, kev->ident, -1);
 761                 if (fp == NULL)
 762                         return (EBADF);
 763
 764                 SLIST_FOREACH(kn, &fp->f_klist, kn_link) {
 765                         if (kn->kn_kq == kq &&
 766                             kn->kn_filter == kev->filter &&
 767                             kn->kn_id == kev->ident) {
 768                                 break;
 769                         }
 770                 }
 771         } else {
 772                 if (kq->kq_knhashmask) {
 773                         struct klist *list;
 774
 775                         list = &kq->kq_knhash[
 776                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
 777                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link) {
 778                                 if (kn->kn_id == kev->ident &&
 779                                     kn->kn_filter == kev->filter)
 780                                         break;
 781                         }
 782                 }
 783         }
 784
 785         if (kn == NULL && ((kev->flags & EV_ADD) == 0)) {
 786                 error = ENOENT;
 787                 goto done;
 788         }
 789
 790         /*
 791          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
 792          */
 793         if (kev->flags & EV_ADD) {
 794                 if (kn == NULL) {
 795                         kn = knote_alloc();
 796                         if (kn == NULL) {
 797                                 error = ENOMEM;
 798                                 goto done;
 799                         }
 800                         kn->kn_fp = fp;
 801                         kn->kn_kq = kq;
 802                         kn->kn_fop = fops;
 803
 804                         /*
 805                          * apply reference count to knote structure, and
 806                          * do not release it at the end of this routine.
 807                          */
 808                         fp = NULL;
 809
 810                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 811                         kn->kn_sdata = kev->data;
 812                         kev->fflags = 0;
 813                         kev->data = 0;
 814                         kn->kn_kevent = *kev;
 815
 816                         knote_attach(kn);
 817                         if ((error = fops->f_attach(kn)) != 0) {
 818                                 knote_drop(kn);
 819                                 goto done;
 820                         }
 821                 } else {
 822                         /*
 823                          * The user may change some filter values after the
 824                          * initial EV_ADD, but doing so will not reset any
 825                          * filter which have already been triggered.
 826                          */
 827                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 828                         kn->kn_sdata = kev->data;
 829                         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
 830                 }
 831
 832                 crit_enter();
 833                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0))
 834                         KNOTE_ACTIVATE(kn);
 835                 crit_exit();
 836         } else if (kev->flags & EV_DELETE) {
 837                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
 838                 knote_drop(kn);
 839                 goto done;
 840         }
 841
 842         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
 843             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
 844                 crit_enter();
 845                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
 846                 crit_exit();
 847         }
 848
 849         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
 850                 crit_enter();
 851                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
 852                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
 853                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
 854                         knote_enqueue(kn);
 855                 crit_exit();
 856         }
 857
 858 done:
 859         if (fp != NULL)
 860                 fdrop(fp);
 861         return (error);
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Block as necessary until the target time is reached.
 866  * If tsp is NULL we block indefinitely.  If tsp->ts_secs/nsecs are both
 867  * 0 we do not block at all.
 868  */
 869 static int
 870 kqueue_sleep(struct kqueue *kq, struct timespec *tsp)
 871 {
 872         int error = 0;
 873
 874         crit_enter();
 875         if (tsp == NULL) {
 876                 kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
 877                 error = tsleep(kq, PCATCH, "kqread", 0);
 878         } else if (tsp->tv_sec == 0 && tsp->tv_nsec == 0) {
 879                 error = EWOULDBLOCK;
 880         } else {
 881                 struct timespec ats;
 882                 struct timespec atx = *tsp;
 883                 int timeout;
 884
 885                 nanouptime(&ats);
 886                 timespecsub(&atx, &ats);
 887                 if (ats.tv_sec < 0) {
 888                         error = EWOULDBLOCK;
 889                 } else {
 890                         timeout = atx.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
 891                                 24 * 60 * 60 * hz : tstohz_high(&atx);
 892                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
 893                         error = tsleep(kq, PCATCH, "kqread", timeout);
 894                 }
 895         }
 896         crit_exit();
 897
 898         /* don't restart after signals... */
 899         if (error == ERESTART)
 900                 return (EINTR);
 901
 902         return (error);
 903 }
 904
 905 /*
 906  * Scan the kqueue, return the number of active events placed in kevp up
 907  * to count.
 908  *
 909  * Continuous mode events may get recycled, do not continue scanning past
 910  * marker unless no events have been collected.
 911  */
 912 static int
 913 kqueue_scan(struct kqueue *kq, struct kevent *kevp, int count,
 914             struct knote *marker)
 915 {
 916         struct knote *kn, local_marker;
 917         int total;
 918
 919         total = 0;
 920         local_marker.kn_filter = EVFILT_MARKER;
 921         crit_enter();
 922
 923         /*
 924          * Collect events.
 925          */
 926         TAILQ_INSERT_HEAD(&kq->kq_knpend, &local_marker, kn_tqe);
 927         while (count) {
 928                 kn = TAILQ_NEXT(&local_marker, kn_tqe);
 929                 if (kn->kn_filter == EVFILT_MARKER) {
 930                         /* Marker reached, we are done */
 931                         if (kn == marker)
 932                                 break;
 933
 934                         /* Move local marker past some other threads marker */
 935                         kn = TAILQ_NEXT(kn, kn_tqe);
 936                         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &local_marker, kn_tqe);
 937                         TAILQ_INSERT_BEFORE(kn, &local_marker, kn_tqe);
 938                         continue;
 939                 }
 940
 941                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
 942                 if (kn->kn_status & KN_DISABLED) {
 943                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
 944                         kq->kq_count--;
 945                         continue;
 946                 }
 947                 if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0 &&
 948                     kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
 949                         kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
 950                         kq->kq_count--;
 951                         continue;
 952                 }
 953                 *kevp++ = kn->kn_kevent;
 954                 ++total;
 955                 --count;
 956
 957                 /*
 958                  * Post-event action on the note
 959                  */
 960                 if (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) {
 961                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
 962                         kq->kq_count--;
 963                         crit_exit();
 964                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
 965                         knote_drop(kn);
 966                         crit_enter();
 967                 } else if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 968                         kn->kn_data = 0;
 969                         kn->kn_fflags = 0;
 970                         kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
 971                         kq->kq_count--;
 972                 } else {
 973                         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
 974                 }
 975         }
 976         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, &local_marker, kn_tqe);
 977
 978         crit_exit();
 979         return (total);
 980 }
 981
 982 /*
 983  * XXX
 984  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
 985  *
 986  * MPSAFE
 987  */
 988 static int
 989 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 990 {
 991         return (ENXIO);
 992 }
 993
 994 /*
 995  * MPSAFE
 996  */
 997 static int
 998 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 999 {
1000         return (ENXIO);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * MPALMOSTSAFE
1005  */
1006 static int
1007 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
1008              struct ucred *cred, struct sysmsg *msg)
1009 {
1010         struct kqueue *kq;
1011         int error;
1012
1013         get_mplock();
1014         kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
1015
1016         switch(com) {
1017         case FIOASYNC:
1018                 if (*(int *)data)
1019                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1020                 else
1021                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1022                 error = 0;
1023                 break;
1024         case FIOSETOWN:
1025                 error = fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio);
1026                 break;
1027         default:
1028                 error = ENOTTY;
1029                 break;
1030         }
1031         rel_mplock();
1032         return (error);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * MPSAFE
1037  */
1038 static int
1039 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *cred)
1040 {
1041         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
1042
1043         bzero((void *)st, sizeof(*st));
1044         st->st_size = kq->kq_count;
1045         st->st_blksize = sizeof(struct kevent);
1046         st->st_mode = S_IFIFO;
1047         return (0);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
1052  */
1053 static int
1054 kqueue_close(struct file *fp)
1055 {
1056         struct kqueue *kq = (struct kqueue *)fp->f_data;
1057
1058         get_mplock();
1059
1060         kqueue_terminate(kq);
1061
1062         fp->f_data = NULL;
1063         funsetown(kq->kq_sigio);
1064         rel_mplock();
1065
1066         kfree(kq, M_KQUEUE);
1067         return (0);
1068 }
1069
1070 void
1071 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1072 {
1073         if (kq->kq_state & KQ_SLEEP) {
1074                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1075                 wakeup(kq);
1076         }
1077         if (kq->kq_state & KQ_SEL) {
1078                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1079                 selwakeup(&kq->kq_sel);
1080         }
1081         KNOTE(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1086  */
1087 void
1088 knote(struct klist *list, long hint)
1089 {
1090         struct knote *kn;
1091
1092         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_selnext)
1093                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
1094                         KNOTE_ACTIVATE(kn);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * remove all knotes from a specified klist
1099  */
1100 void
1101 knote_remove(struct klist *list)
1102 {
1103         struct knote *kn;
1104
1105         while ((kn = SLIST_FIRST(list)) != NULL) {
1106                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1107                 knote_drop(kn);
1108         }
1109 }
1110
1111 /*
1112  * remove all knotes referencing a specified fd
1113  */
1114 void
1115 knote_fdclose(struct file *fp, struct filedesc *fdp, int fd)
1116 {
1117         struct knote *kn;
1118
1119 restart:
1120         SLIST_FOREACH(kn, &fp->f_klist, kn_link) {
1121                 if (kn->kn_kq->kq_fdp == fdp && kn->kn_id == fd) {
1122                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1123                         knote_drop(kn);
1124                         goto restart;
1125                 }
1126         }
1127 }
1128
1129 static void
1130 knote_attach(struct knote *kn)
1131 {
1132         struct klist *list;
1133         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1134
1135         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
1136                 KKASSERT(kn->kn_fp);
1137                 list = &kn->kn_fp->f_klist;
1138         } else {
1139                 if (kq->kq_knhashmask == 0)
1140                         kq->kq_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1141                                                  &kq->kq_knhashmask);
1142                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1143         }
1144         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
1145         TAILQ_INSERT_HEAD(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
1146         kn->kn_status = 0;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * should be called outside of a critical section, since we don't want to
1151  * hold a critical section while calling fdrop and free.
1152  */
1153 static void
1154 knote_drop(struct knote *kn)
1155 {
1156         struct kqueue *kq;
1157         struct klist *list;
1158
1159         kq = kn->kn_kq;
1160
1161         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1162                 list = &kn->kn_fp->f_klist;
1163         else
1164                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1165
1166         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
1167         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knlist, kn, kn_kqlink);
1168         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
1169                 knote_dequeue(kn);
1170         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1171                 fdrop(kn->kn_fp);
1172         knote_free(kn);
1173 }
1174
1175
1176 static void
1177 knote_enqueue(struct knote *kn)
1178 {
1179         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1180
1181         crit_enter();
1182         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
1183
1184         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
1185         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
1186         ++kq->kq_count;
1187
1188         /*
1189          * Send SIGIO on request (typically set up as a mailbox signal)
1190          */
1191         if (kq->kq_sigio && (kq->kq_state & KQ_ASYNC) && kq->kq_count == 1)
1192                 pgsigio(kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1193         crit_exit();
1194         kqueue_wakeup(kq);
1195 }
1196
1197 static void
1198 knote_dequeue(struct knote *kn)
1199 {
1200         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1201
1202         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
1203         crit_enter();
1204
1205         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_knpend, kn, kn_tqe);
1206         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1207         kq->kq_count--;
1208         crit_exit();
1209 }
1210
1211 static void
1212 knote_init(void)
1213 {
1214         knote_zone = zinit("KNOTE", sizeof(struct knote), 0, 0, 1);
1215 }
1216 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL)
1217
1218 static struct knote *
1219 knote_alloc(void)
1220 {
1221         return ((struct knote *)zalloc(knote_zone));
1222 }
1223
1224 static void
1225 knote_free(struct knote *kn)
1226 {
1227         zfree(knote_zone, kn);
1228 }