Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * linux/fs/file.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1998-1999, Stephen Tweedie and Bill Hawes
6 : : *
7 : : * Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
8 : : */
9 : :
10 : : #include <linux/syscalls.h>
11 : : #include <linux/export.h>
12 : : #include <linux/fs.h>
13 : : #include <linux/mm.h>
14 : : #include <linux/sched/signal.h>
15 : : #include <linux/slab.h>
16 : : #include <linux/file.h>
17 : : #include <linux/fdtable.h>
18 : : #include <linux/bitops.h>
19 : : #include <linux/spinlock.h>
20 : : #include <linux/rcupdate.h>
21 : :
22 : : unsigned int sysctl_nr_open __read_mostly = 1024*1024;
23 : : unsigned int sysctl_nr_open_min = BITS_PER_LONG;
24 : : /* our min() is unusable in constant expressions ;-/ */
25 : : #define __const_min(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
26 : : unsigned int sysctl_nr_open_max =
27 : : __const_min(INT_MAX, ~(size_t)0/sizeof(void *)) & -BITS_PER_LONG;
28 : :
29 : 23714 : static void __free_fdtable(struct fdtable *fdt)
30 : : {
31 : 23714 : kvfree(fdt->fd);
32 : 23714 : kvfree(fdt->open_fds);
33 : 23714 : kfree(fdt);
34 : 23714 : }
35 : :
36 : 0 : static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
37 : : {
38 : 0 : __free_fdtable(container_of(rcu, struct fdtable, rcu));
39 : 0 : }
40 : :
41 : : #define BITBIT_NR(nr) BITS_TO_LONGS(BITS_TO_LONGS(nr))
42 : : #define BITBIT_SIZE(nr) (BITBIT_NR(nr) * sizeof(long))
43 : :
44 : : /*
45 : : * Copy 'count' fd bits from the old table to the new table and clear the extra
46 : : * space if any. This does not copy the file pointers. Called with the files
47 : : * spinlock held for write.
48 : : */
49 : 545792 : static void copy_fd_bitmaps(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt,
50 : : unsigned int count)
51 : : {
52 : : unsigned int cpy, set;
53 : :
54 : 545792 : cpy = count / BITS_PER_BYTE;
55 : 545792 : set = (nfdt->max_fds - count) / BITS_PER_BYTE;
56 : 545792 : memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
57 : 545792 : memset((char *)nfdt->open_fds + cpy, 0, set);
58 : 545792 : memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
59 : 545792 : memset((char *)nfdt->close_on_exec + cpy, 0, set);
60 : :
61 : 545792 : cpy = BITBIT_SIZE(count);
62 : 545792 : set = BITBIT_SIZE(nfdt->max_fds) - cpy;
63 : 545792 : memcpy(nfdt->full_fds_bits, ofdt->full_fds_bits, cpy);
64 : 545792 : memset((char *)nfdt->full_fds_bits + cpy, 0, set);
65 : 545792 : }
66 : :
67 : : /*
68 : : * Copy all file descriptors from the old table to the new, expanded table and
69 : : * clear the extra space. Called with the files spinlock held for write.
70 : : */
71 : 4300 : static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
72 : : {
73 : : size_t cpy, set;
74 : :
75 [ - + ]: 4300 : BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
76 : :
77 : 4300 : cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
78 : 4300 : set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
79 : 4300 : memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
80 : 4300 : memset((char *)nfdt->fd + cpy, 0, set);
81 : :
82 : 4300 : copy_fd_bitmaps(nfdt, ofdt, ofdt->max_fds);
83 : 4300 : }
84 : :
85 : 34228 : static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
86 : : {
87 : : struct fdtable *fdt;
88 : : void *data;
89 : :
90 : : /*
91 : : * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
92 : : * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
93 : : * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
94 : : * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
95 : : * and growing in powers of two from there on.
96 : : */
97 : 34228 : nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
98 [ - + # # : 34228 : nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
# # # # #
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# # # ]
99 : 34228 : nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
100 : : /*
101 : : * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
102 : : * had been set lower between the check in expand_files() and here. Deal
103 : : * with that in caller, it's cheaper that way.
104 : : *
105 : : * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
106 : : * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
107 : : */
108 [ - + ]: 34228 : if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
109 : 0 : nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
110 : :
111 : : fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
112 [ + - ]: 34228 : if (!fdt)
113 : : goto out;
114 : 34228 : fdt->max_fds = nr;
115 : 34228 : data = kvmalloc_array(nr, sizeof(struct file *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
116 [ + - ]: 34228 : if (!data)
117 : : goto out_fdt;
118 : 34228 : fdt->fd = data;
119 : :
120 : 34228 : data = kvmalloc(max_t(size_t,
121 : : 2 * nr / BITS_PER_BYTE + BITBIT_SIZE(nr), L1_CACHE_BYTES),
122 : : GFP_KERNEL_ACCOUNT);
123 [ + - ]: 34228 : if (!data)
124 : : goto out_arr;
125 : 34228 : fdt->open_fds = data;
126 : 34228 : data += nr / BITS_PER_BYTE;
127 : 34228 : fdt->close_on_exec = data;
128 : 34228 : data += nr / BITS_PER_BYTE;
129 : 34228 : fdt->full_fds_bits = data;
130 : :
131 : 34228 : return fdt;
132 : :
133 : : out_arr:
134 : 0 : kvfree(fdt->fd);
135 : : out_fdt:
136 : 0 : kfree(fdt);
137 : : out:
138 : : return NULL;
139 : : }
140 : :
141 : : /*
142 : : * Expand the file descriptor table.
143 : : * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
144 : : * the given size.
145 : : * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
146 : : * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
147 : : */
148 : 4300 : static int expand_fdtable(struct files_struct *files, unsigned int nr)
149 : : __releases(files->file_lock)
150 : : __acquires(files->file_lock)
151 : : {
152 : : struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
153 : :
154 : : spin_unlock(&files->file_lock);
155 : 4300 : new_fdt = alloc_fdtable(nr);
156 : :
157 : : /* make sure all __fd_install() have seen resize_in_progress
158 : : * or have finished their rcu_read_lock_sched() section.
159 : : */
160 [ + + ]: 4300 : if (atomic_read(&files->count) > 1)
161 : 2 : synchronize_rcu();
162 : :
163 : : spin_lock(&files->file_lock);
164 [ + - ]: 4300 : if (!new_fdt)
165 : : return -ENOMEM;
166 : : /*
167 : : * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
168 : : * caller and alloc_fdtable(). Cheaper to catch it here...
169 : : */
170 [ - + ]: 4300 : if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
171 : 0 : __free_fdtable(new_fdt);
172 : 0 : return -EMFILE;
173 : : }
174 : 4300 : cur_fdt = files_fdtable(files);
175 [ - + ]: 4300 : BUG_ON(nr < cur_fdt->max_fds);
176 : 4300 : copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
177 : 4300 : rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
178 [ - + ]: 4300 : if (cur_fdt != &files->fdtab)
179 : 0 : call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
180 : : /* coupled with smp_rmb() in __fd_install() */
181 : 4300 : smp_wmb();
182 : 4300 : return 1;
183 : : }
184 : :
185 : : /*
186 : : * Expand files.
187 : : * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
188 : : * the current capacity and there is room for expansion.
189 : : * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
190 : : * expanded and execution may have blocked.
191 : : * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
192 : : */
193 : 38489824 : static int expand_files(struct files_struct *files, unsigned int nr)
194 : : __releases(files->file_lock)
195 : : __acquires(files->file_lock)
196 : : {
197 : : struct fdtable *fdt;
198 : : int expanded = 0;
199 : :
200 : : repeat:
201 : 38489916 : fdt = files_fdtable(files);
202 : :
203 : : /* Do we need to expand? */
204 [ + + ]: 38489916 : if (nr < fdt->max_fds)
205 : 38485616 : return expanded;
206 : :
207 : : /* Can we expand? */
208 [ + - ]: 4300 : if (nr >= sysctl_nr_open)
209 : : return -EMFILE;
210 : :
211 [ - + ]: 4300 : if (unlikely(files->resize_in_progress)) {
212 : : spin_unlock(&files->file_lock);
213 : : expanded = 1;
214 [ # # # # ]: 0 : wait_event(files->resize_wait, !files->resize_in_progress);
215 : : spin_lock(&files->file_lock);
216 : : goto repeat;
217 : : }
218 : :
219 : : /* All good, so we try */
220 : 4300 : files->resize_in_progress = true;
221 : 4300 : expanded = expand_fdtable(files, nr);
222 : 4300 : files->resize_in_progress = false;
223 : :
224 : 4300 : wake_up_all(&files->resize_wait);
225 : 4300 : return expanded;
226 : : }
227 : :
228 : : static inline void __set_close_on_exec(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
229 : : {
230 : 35769268 : __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
231 : : }
232 : :
233 : 3334104 : static inline void __clear_close_on_exec(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
234 : : {
235 [ + + ]: 6668208 : if (test_bit(fd, fdt->close_on_exec))
236 : : __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
237 : 3334104 : }
238 : :
239 : 38485468 : static inline void __set_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
240 : : {
241 : 38485468 : __set_bit(fd, fdt->open_fds);
242 : 38485468 : fd /= BITS_PER_LONG;
243 [ + + ]: 38485468 : if (!~fdt->open_fds[fd])
244 : 471512 : __set_bit(fd, fdt->full_fds_bits);
245 : 38485468 : }
246 : :
247 : 56542708 : static inline void __clear_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
248 : : {
249 : 56542708 : __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
250 : 56542708 : __clear_bit(fd / BITS_PER_LONG, fdt->full_fds_bits);
251 : 56542708 : }
252 : :
253 : : static unsigned int count_open_files(struct fdtable *fdt)
254 : : {
255 : 571416 : unsigned int size = fdt->max_fds;
256 : : unsigned int i;
257 : :
258 : : /* Find the last open fd */
259 [ + + + - ]: 3136432 : for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
260 [ + + + + ]: 2558956 : if (fdt->open_fds[--i])
261 : : break;
262 : : }
263 : 571416 : i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
264 : : return i;
265 : : }
266 : :
267 : : /*
268 : : * Allocate a new files structure and copy contents from the
269 : : * passed in files structure.
270 : : * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
271 : : */
272 : 541490 : struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
273 : : {
274 : : struct files_struct *newf;
275 : : struct file **old_fds, **new_fds;
276 : : unsigned int open_files, i;
277 : : struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
278 : :
279 : 541490 : *errorp = -ENOMEM;
280 : 541490 : newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
281 [ + + ]: 541496 : if (!newf)
282 : : goto out;
283 : :
284 : : atomic_set(&newf->count, 1);
285 : :
286 : 541484 : spin_lock_init(&newf->file_lock);
287 : 541484 : newf->resize_in_progress = false;
288 : 541484 : init_waitqueue_head(&newf->resize_wait);
289 : 541470 : newf->next_fd = 0;
290 : 541470 : new_fdt = &newf->fdtab;
291 : 541470 : new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
292 : 541470 : new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
293 : 541470 : new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
294 : 541470 : new_fdt->full_fds_bits = newf->full_fds_bits_init;
295 : 541470 : new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
296 : :
297 : : spin_lock(&oldf->file_lock);
298 : 541488 : old_fdt = files_fdtable(oldf);
299 : : open_files = count_open_files(old_fdt);
300 : :
301 : : /*
302 : : * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
303 : : */
304 [ + + ]: 1112904 : while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
305 : : spin_unlock(&oldf->file_lock);
306 : :
307 [ - + ]: 29928 : if (new_fdt != &newf->fdtab)
308 : 0 : __free_fdtable(new_fdt);
309 : :
310 : 29928 : new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
311 [ - + ]: 29928 : if (!new_fdt) {
312 : 0 : *errorp = -ENOMEM;
313 : 0 : goto out_release;
314 : : }
315 : :
316 : : /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
317 [ - + ]: 29928 : if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
318 : 0 : __free_fdtable(new_fdt);
319 : 0 : *errorp = -EMFILE;
320 : 0 : goto out_release;
321 : : }
322 : :
323 : : /*
324 : : * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
325 : : * who knows it may have a new bigger fd table. We need
326 : : * the latest pointer.
327 : : */
328 : : spin_lock(&oldf->file_lock);
329 : 29928 : old_fdt = files_fdtable(oldf);
330 : : open_files = count_open_files(old_fdt);
331 : : }
332 : :
333 : 541488 : copy_fd_bitmaps(new_fdt, old_fdt, open_files);
334 : :
335 : 541536 : old_fds = old_fdt->fd;
336 : 541536 : new_fds = new_fdt->fd;
337 : :
338 [ + + ]: 20422204 : for (i = open_files; i != 0; i--) {
339 : 19880708 : struct file *f = *old_fds++;
340 [ + + ]: 19880708 : if (f) {
341 : : get_file(f);
342 : : } else {
343 : : /*
344 : : * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
345 : : * instantiated in the files array if a sibling thread
346 : : * is partway through open(). So make sure that this
347 : : * fd is available to the new process.
348 : : */
349 : 14812868 : __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
350 : : }
351 : 19880602 : rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
352 : : }
353 : : spin_unlock(&oldf->file_lock);
354 : :
355 : : /* clear the remainder */
356 : 541492 : memset(new_fds, 0, (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *));
357 : :
358 : 541492 : rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
359 : :
360 : 541488 : return newf;
361 : :
362 : : out_release:
363 : 0 : kmem_cache_free(files_cachep, newf);
364 : : out:
365 : : return NULL;
366 : : }
367 : :
368 : 521678 : static struct fdtable *close_files(struct files_struct * files)
369 : : {
370 : : /*
371 : : * It is safe to dereference the fd table without RCU or
372 : : * ->file_lock because this is the last reference to the
373 : : * files structure.
374 : : */
375 : 521678 : struct fdtable *fdt = rcu_dereference_raw(files->fdt);
376 : : unsigned int i, j = 0;
377 : :
378 : : for (;;) {
379 : : unsigned long set;
380 : 1209358 : i = j * BITS_PER_LONG;
381 [ + + ]: 1209358 : if (i >= fdt->max_fds)
382 : : break;
383 : 687678 : set = fdt->open_fds[j++];
384 [ + + ]: 2730274 : while (set) {
385 [ + + ]: 1354916 : if (set & 1) {
386 : 1053232 : struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
387 [ + + ]: 1053234 : if (file) {
388 : 1053230 : filp_close(file, files);
389 : 1053236 : cond_resched();
390 : : }
391 : : }
392 : 1354918 : i++;
393 : 1354918 : set >>= 1;
394 : : }
395 : : }
396 : :
397 : 521680 : return fdt;
398 : : }
399 : :
400 : 331972 : struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
401 : : {
402 : : struct files_struct *files;
403 : :
404 : : task_lock(task);
405 : 331974 : files = task->files;
406 [ + + ]: 331974 : if (files)
407 : 331974 : atomic_inc(&files->count);
408 : : task_unlock(task);
409 : :
410 : 331962 : return files;
411 : : }
412 : :
413 : 872392 : void put_files_struct(struct files_struct *files)
414 : : {
415 [ + + ]: 1744204 : if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
416 : 521680 : struct fdtable *fdt = close_files(files);
417 : :
418 : : /* free the arrays if they are not embedded */
419 [ + + ]: 521680 : if (fdt != &files->fdtab)
420 : 23714 : __free_fdtable(fdt);
421 : 521680 : kmem_cache_free(files_cachep, files);
422 : : }
423 : 871814 : }
424 : :
425 : 0 : void reset_files_struct(struct files_struct *files)
426 : : {
427 : 0 : struct task_struct *tsk = current;
428 : : struct files_struct *old;
429 : :
430 : 0 : old = tsk->files;
431 : : task_lock(tsk);
432 : 0 : tsk->files = files;
433 : : task_unlock(tsk);
434 : 0 : put_files_struct(old);
435 : 0 : }
436 : :
437 : 540442 : void exit_files(struct task_struct *tsk)
438 : : {
439 : 540442 : struct files_struct * files = tsk->files;
440 : :
441 [ + + ]: 540442 : if (files) {
442 : : task_lock(tsk);
443 : 540334 : tsk->files = NULL;
444 : : task_unlock(tsk);
445 : 540440 : put_files_struct(files);
446 : : }
447 : 540442 : }
448 : :
449 : : struct files_struct init_files = {
450 : : .count = ATOMIC_INIT(1),
451 : : .fdt = &init_files.fdtab,
452 : : .fdtab = {
453 : : .max_fds = NR_OPEN_DEFAULT,
454 : : .fd = &init_files.fd_array[0],
455 : : .close_on_exec = init_files.close_on_exec_init,
456 : : .open_fds = init_files.open_fds_init,
457 : : .full_fds_bits = init_files.full_fds_bits_init,
458 : : },
459 : : .file_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_files.file_lock),
460 : : .resize_wait = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(init_files.resize_wait),
461 : : };
462 : :
463 : 37632642 : static unsigned int find_next_fd(struct fdtable *fdt, unsigned int start)
464 : : {
465 : 37632642 : unsigned int maxfd = fdt->max_fds;
466 : 37632642 : unsigned int maxbit = maxfd / BITS_PER_LONG;
467 : 37632642 : unsigned int bitbit = start / BITS_PER_LONG;
468 : :
469 : 37632642 : bitbit = find_next_zero_bit(fdt->full_fds_bits, maxbit, bitbit) * BITS_PER_LONG;
470 [ + + ]: 37632852 : if (bitbit > maxfd)
471 : : return maxfd;
472 [ + + ]: 37631506 : if (bitbit > start)
473 : : start = bitbit;
474 : 37631506 : return find_next_zero_bit(fdt->open_fds, maxfd, start);
475 : : }
476 : :
477 : : /*
478 : : * allocate a file descriptor, mark it busy.
479 : : */
480 : 37629056 : int __alloc_fd(struct files_struct *files,
481 : : unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
482 : : {
483 : : unsigned int fd;
484 : : int error;
485 : : struct fdtable *fdt;
486 : :
487 : : spin_lock(&files->file_lock);
488 : : repeat:
489 : 37632178 : fdt = files_fdtable(files);
490 : : fd = start;
491 [ + + ]: 37632178 : if (fd < files->next_fd)
492 : : fd = files->next_fd;
493 : :
494 [ + + ]: 37632178 : if (fd < fdt->max_fds)
495 : 37632018 : fd = find_next_fd(fdt, fd);
496 : :
497 : : /*
498 : : * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
499 : : * will limit the total number of files that can be opened.
500 : : */
501 : : error = -EMFILE;
502 [ + - ]: 37632524 : if (fd >= end)
503 : : goto out;
504 : :
505 : 37632524 : error = expand_files(files, fd);
506 [ + + ]: 37633676 : if (error < 0)
507 : : goto out;
508 : :
509 : : /*
510 : : * If we needed to expand the fs array we
511 : : * might have blocked - try again.
512 : : */
513 [ + + ]: 37632758 : if (error)
514 : : goto repeat;
515 : :
516 [ + + ]: 37629680 : if (start <= files->next_fd)
517 : 37251178 : files->next_fd = fd + 1;
518 : :
519 : 37629680 : __set_open_fd(fd, fdt);
520 [ + + ]: 37622868 : if (flags & O_CLOEXEC)
521 : : __set_close_on_exec(fd, fdt);
522 : : else
523 : 2469272 : __clear_close_on_exec(fd, fdt);
524 : 37629898 : error = fd;
525 : : #if 1
526 : : /* Sanity check */
527 [ - + ]: 75259796 : if (rcu_access_pointer(fdt->fd[fd]) != NULL) {
528 : 0 : printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
529 : 0 : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
530 : : }
531 : : #endif
532 : :
533 : : out:
534 : : spin_unlock(&files->file_lock);
535 : 37628714 : return error;
536 : : }
537 : :
538 : 653810 : static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
539 : : {
540 : 1307620 : return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
541 : : }
542 : :
543 : 36976460 : int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
544 : : {
545 : 73952920 : return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
546 : : }
547 : : EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
548 : :
549 : : static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
550 : : {
551 : 41731394 : struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
552 : 41731394 : __clear_open_fd(fd, fdt);
553 [ + + # # : 41731514 : if (fd < files->next_fd)
+ + + + ]
554 : 28438164 : files->next_fd = fd;
555 : : }
556 : :
557 : 7536556 : void put_unused_fd(unsigned int fd)
558 : : {
559 : 7536556 : struct files_struct *files = current->files;
560 : : spin_lock(&files->file_lock);
561 : : __put_unused_fd(files, fd);
562 : : spin_unlock(&files->file_lock);
563 : 7536368 : }
564 : :
565 : : EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
566 : :
567 : : /*
568 : : * Install a file pointer in the fd array.
569 : : *
570 : : * The VFS is full of places where we drop the files lock between
571 : : * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
572 : : * array. At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
573 : : * installing a file in the array before us. We need to detect this and
574 : : * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
575 : : *
576 : : * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
577 : : * will follow.
578 : : *
579 : : * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
580 : : * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
581 : : * your throat. 'files' *MUST* be either current->files or obtained
582 : : * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
583 : : * or really bad things will happen. Normally you want to use
584 : : * fd_install() instead.
585 : : */
586 : :
587 : 30092686 : void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
588 : : struct file *file)
589 : : {
590 : : struct fdtable *fdt;
591 : :
592 : : rcu_read_lock_sched();
593 : :
594 [ - + ]: 30092294 : if (unlikely(files->resize_in_progress)) {
595 : : rcu_read_unlock_sched();
596 : : spin_lock(&files->file_lock);
597 : 0 : fdt = files_fdtable(files);
598 [ # # ]: 0 : BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
599 : 0 : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
600 : : spin_unlock(&files->file_lock);
601 : 30093148 : return;
602 : : }
603 : : /* coupled with smp_wmb() in expand_fdtable() */
604 : 30092294 : smp_rmb();
605 : 30093320 : fdt = rcu_dereference_sched(files->fdt);
606 [ - + ]: 30093320 : BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
607 : 30093320 : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
608 : : rcu_read_unlock_sched();
609 : : }
610 : :
611 : 29436056 : void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
612 : : {
613 : 30092728 : __fd_install(current->files, fd, file);
614 : 29435768 : }
615 : :
616 : : EXPORT_SYMBOL(fd_install);
617 : :
618 : : /*
619 : : * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
620 : : */
621 : 33026488 : int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
622 : : {
623 : : struct file *file;
624 : : struct fdtable *fdt;
625 : :
626 : : spin_lock(&files->file_lock);
627 : 33026134 : fdt = files_fdtable(files);
628 [ + + ]: 33026134 : if (fd >= fdt->max_fds)
629 : : goto out_unlock;
630 : 32525854 : file = fdt->fd[fd];
631 [ + + ]: 32525854 : if (!file)
632 : : goto out_unlock;
633 : : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
634 : : __put_unused_fd(files, fd);
635 : : spin_unlock(&files->file_lock);
636 : 32498814 : return filp_close(file, files);
637 : :
638 : : out_unlock:
639 : : spin_unlock(&files->file_lock);
640 : 527300 : return -EBADF;
641 : : }
642 : : EXPORT_SYMBOL(__close_fd); /* for ksys_close() */
643 : :
644 : : /*
645 : : * variant of __close_fd that gets a ref on the file for later fput
646 : : */
647 : 0 : int __close_fd_get_file(unsigned int fd, struct file **res)
648 : : {
649 : 0 : struct files_struct *files = current->files;
650 : : struct file *file;
651 : : struct fdtable *fdt;
652 : :
653 : : spin_lock(&files->file_lock);
654 : 0 : fdt = files_fdtable(files);
655 [ # # ]: 0 : if (fd >= fdt->max_fds)
656 : : goto out_unlock;
657 : 0 : file = fdt->fd[fd];
658 [ # # ]: 0 : if (!file)
659 : : goto out_unlock;
660 : : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
661 : : __put_unused_fd(files, fd);
662 : : spin_unlock(&files->file_lock);
663 : : get_file(file);
664 : 0 : *res = file;
665 : 0 : return filp_close(file, files);
666 : :
667 : : out_unlock:
668 : : spin_unlock(&files->file_lock);
669 : 0 : *res = NULL;
670 : 0 : return -ENOENT;
671 : : }
672 : :
673 : 495840 : void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
674 : : {
675 : : unsigned i;
676 : : struct fdtable *fdt;
677 : :
678 : : /* exec unshares first */
679 : : spin_lock(&files->file_lock);
680 : 709344 : for (i = 0; ; i++) {
681 : : unsigned long set;
682 : 1205184 : unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
683 : 1205184 : fdt = files_fdtable(files);
684 [ + + ]: 1205184 : if (fd >= fdt->max_fds)
685 : : break;
686 : 709344 : set = fdt->close_on_exec[i];
687 [ + + ]: 709344 : if (!set)
688 : 195152 : continue;
689 : 514192 : fdt->close_on_exec[i] = 0;
690 [ + + ]: 7432702 : for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
691 : : struct file *file;
692 [ + + ]: 6918510 : if (!(set & 1))
693 : 2882798 : continue;
694 : 4035712 : file = fdt->fd[fd];
695 [ + + ]: 4035712 : if (!file)
696 : 2339020 : continue;
697 : : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
698 : : __put_unused_fd(files, fd);
699 : : spin_unlock(&files->file_lock);
700 : 1696660 : filp_close(file, files);
701 : 1696690 : cond_resched();
702 : : spin_lock(&files->file_lock);
703 : : }
704 : :
705 : 709344 : }
706 : : spin_unlock(&files->file_lock);
707 : 495834 : }
708 : :
709 : 27010608 : static struct file *__fget(unsigned int fd, fmode_t mask, unsigned int refs)
710 : : {
711 : 27010608 : struct files_struct *files = current->files;
712 : : struct file *file;
713 : :
714 : : rcu_read_lock();
715 : : loop:
716 : : file = fcheck_files(files, fd);
717 [ + + ]: 27007646 : if (file) {
718 : : /* File object ref couldn't be taken.
719 : : * dup2() atomicity guarantee is the reason
720 : : * we loop to catch the new file (or NULL pointer)
721 : : */
722 [ + - ]: 27007242 : if (file->f_mode & mask)
723 : : file = NULL;
724 [ - + ]: 54023802 : else if (!get_file_rcu_many(file, refs))
725 : : goto loop;
726 : : }
727 : : rcu_read_unlock();
728 : :
729 : 27011682 : return file;
730 : : }
731 : :
732 : 0 : struct file *fget_many(unsigned int fd, unsigned int refs)
733 : : {
734 : 0 : return __fget(fd, FMODE_PATH, refs);
735 : : }
736 : :
737 : 6614066 : struct file *fget(unsigned int fd)
738 : : {
739 : 6614066 : return __fget(fd, FMODE_PATH, 1);
740 : : }
741 : : EXPORT_SYMBOL(fget);
742 : :
743 : 32340 : struct file *fget_raw(unsigned int fd)
744 : : {
745 : 35204 : return __fget(fd, 0, 1);
746 : : }
747 : : EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
748 : :
749 : : /*
750 : : * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
751 : : *
752 : : * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
753 : : * conditions:
754 : : * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
755 : : * to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
756 : : * returning to userspace).
757 : : * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
758 : : * calls to fget_light and fput_light.
759 : : * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
760 : : * and fput_light.
761 : : *
762 : : * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
763 : : * corresponding fput_light.
764 : : */
765 : 145809004 : static unsigned long __fget_light(unsigned int fd, fmode_t mask)
766 : : {
767 : 145809004 : struct files_struct *files = current->files;
768 : : struct file *file;
769 : :
770 [ + + ]: 145809004 : if (atomic_read(&files->count) == 1) {
771 : : file = __fcheck_files(files, fd);
772 [ + + + - ]: 125415712 : if (!file || unlikely(file->f_mode & mask))
773 : : return 0;
774 : 125401760 : return (unsigned long)file;
775 : : } else {
776 : 20363080 : file = __fget(fd, mask, 1);
777 [ + + ]: 20362886 : if (!file)
778 : : return 0;
779 : 20362618 : return FDPUT_FPUT | (unsigned long)file;
780 : : }
781 : : }
782 : 24895634 : unsigned long __fdget(unsigned int fd)
783 : : {
784 : 99167078 : return __fget_light(fd, FMODE_PATH);
785 : : }
786 : : EXPORT_SYMBOL(__fdget);
787 : :
788 : 46652310 : unsigned long __fdget_raw(unsigned int fd)
789 : : {
790 : 46652310 : return __fget_light(fd, 0);
791 : : }
792 : :
793 : 74271444 : unsigned long __fdget_pos(unsigned int fd)
794 : : {
795 : : unsigned long v = __fdget(fd);
796 : 74271798 : struct file *file = (struct file *)(v & ~3);
797 : :
798 [ + + + + ]: 74271798 : if (file && (file->f_mode & FMODE_ATOMIC_POS)) {
799 [ + + ]: 67748984 : if (file_count(file) > 1) {
800 : 5874614 : v |= FDPUT_POS_UNLOCK;
801 : 5874614 : mutex_lock(&file->f_pos_lock);
802 : : }
803 : : }
804 : 74271852 : return v;
805 : : }
806 : :
807 : 5874256 : void __f_unlock_pos(struct file *f)
808 : : {
809 : 5874256 : mutex_unlock(&f->f_pos_lock);
810 : 5874224 : }
811 : :
812 : : /*
813 : : * We only lock f_pos if we have threads or if the file might be
814 : : * shared with another process. In both cases we'll have an elevated
815 : : * file count (done either by fdget() or by fork()).
816 : : */
817 : :
818 : 622962 : void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
819 : : {
820 : 622962 : struct files_struct *files = current->files;
821 : : struct fdtable *fdt;
822 : : spin_lock(&files->file_lock);
823 : 622962 : fdt = files_fdtable(files);
824 [ + + ]: 622962 : if (flag)
825 : : __set_close_on_exec(fd, fdt);
826 : : else
827 : 7290 : __clear_close_on_exec(fd, fdt);
828 : : spin_unlock(&files->file_lock);
829 : 622962 : }
830 : :
831 : 38288 : bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
832 : : {
833 : 38288 : struct files_struct *files = current->files;
834 : : struct fdtable *fdt;
835 : : bool res;
836 : : rcu_read_lock();
837 : 38288 : fdt = files_fdtable(files);
838 : : res = close_on_exec(fd, fdt);
839 : : rcu_read_unlock();
840 : 38288 : return res;
841 : : }
842 : :
843 : 857558 : static int do_dup2(struct files_struct *files,
844 : : struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
845 : : __releases(&files->file_lock)
846 : : {
847 : : struct file *tofree;
848 : : struct fdtable *fdt;
849 : :
850 : : /*
851 : : * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
852 : : * not finished descriptor. NB: OpenBSD avoids that at the price of
853 : : * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
854 : : * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
855 : : * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
856 : : * fget() treats larval files as absent. Potentially interesting,
857 : : * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
858 : : * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
859 : : * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
860 : : * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS. All of that is out of
861 : : * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
862 : : * tables and this condition does not arise without those.
863 : : */
864 : 857558 : fdt = files_fdtable(files);
865 : 857558 : tofree = fdt->fd[fd];
866 [ + + + - ]: 1179128 : if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
867 : : goto Ebusy;
868 : : get_file(file);
869 : 857560 : rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
870 : 857560 : __set_open_fd(fd, fdt);
871 [ - + ]: 857558 : if (flags & O_CLOEXEC)
872 : : __set_close_on_exec(fd, fdt);
873 : : else
874 : 857558 : __clear_close_on_exec(fd, fdt);
875 : : spin_unlock(&files->file_lock);
876 : :
877 [ + + ]: 857548 : if (tofree)
878 : 535980 : filp_close(tofree, files);
879 : :
880 : 857560 : return fd;
881 : :
882 : : Ebusy:
883 : : spin_unlock(&files->file_lock);
884 : 0 : return -EBUSY;
885 : : }
886 : :
887 : 0 : int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
888 : : {
889 : : int err;
890 : 0 : struct files_struct *files = current->files;
891 : :
892 [ # # ]: 0 : if (!file)
893 : 0 : return __close_fd(files, fd);
894 : :
895 [ # # ]: 0 : if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
896 : : return -EBADF;
897 : :
898 : : spin_lock(&files->file_lock);
899 : 0 : err = expand_files(files, fd);
900 [ # # ]: 0 : if (unlikely(err < 0))
901 : : goto out_unlock;
902 : 0 : return do_dup2(files, file, fd, flags);
903 : :
904 : : out_unlock:
905 : : spin_unlock(&files->file_lock);
906 : 0 : return err;
907 : : }
908 : :
909 : 857556 : static int ksys_dup3(unsigned int oldfd, unsigned int newfd, int flags)
910 : : {
911 : : int err = -EBADF;
912 : : struct file *file;
913 : 857556 : struct files_struct *files = current->files;
914 : :
915 [ + - ]: 857556 : if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
916 : : return -EINVAL;
917 : :
918 [ + + ]: 857558 : if (unlikely(oldfd == newfd))
919 : : return -EINVAL;
920 : :
921 [ + - ]: 857552 : if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
922 : : return -EBADF;
923 : :
924 : : spin_lock(&files->file_lock);
925 : 857558 : err = expand_files(files, newfd);
926 : 857558 : file = fcheck(oldfd);
927 [ + + ]: 857554 : if (unlikely(!file))
928 : : goto Ebadf;
929 [ - + ]: 857554 : if (unlikely(err < 0)) {
930 [ # # ]: 0 : if (err == -EMFILE)
931 : : goto Ebadf;
932 : : goto out_unlock;
933 : : }
934 : 857554 : return do_dup2(files, file, newfd, flags);
935 : :
936 : : Ebadf:
937 : : err = -EBADF;
938 : : out_unlock:
939 : : spin_unlock(&files->file_lock);
940 : 0 : return err;
941 : : }
942 : :
943 : 110728 : SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
944 : : {
945 : 55364 : return ksys_dup3(oldfd, newfd, flags);
946 : : }
947 : :
948 : 1604380 : SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
949 : : {
950 [ - + ]: 802188 : if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
951 : 0 : struct files_struct *files = current->files;
952 : 0 : int retval = oldfd;
953 : :
954 : : rcu_read_lock();
955 [ # # ]: 0 : if (!fcheck_files(files, oldfd))
956 : : retval = -EBADF;
957 : : rcu_read_unlock();
958 : 0 : return retval;
959 : : }
960 : 802188 : return ksys_dup3(oldfd, newfd, 0);
961 : : }
962 : :
963 : 2864 : int ksys_dup(unsigned int fildes)
964 : : {
965 : : int ret = -EBADF;
966 : : struct file *file = fget_raw(fildes);
967 : :
968 [ + - ]: 2862 : if (file) {
969 : 2864 : ret = get_unused_fd_flags(0);
970 [ + - ]: 2862 : if (ret >= 0)
971 : 2862 : fd_install(ret, file);
972 : : else
973 : 0 : fput(file);
974 : : }
975 : 2860 : return ret;
976 : : }
977 : :
978 : 4112 : SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
979 : : {
980 : 2056 : return ksys_dup(fildes);
981 : : }
982 : :
983 : 653808 : int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
984 : : {
985 : : int err;
986 [ + - ]: 653808 : if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
987 : : return -EINVAL;
988 : 653810 : err = alloc_fd(from, flags);
989 [ + - ]: 653810 : if (err >= 0) {
990 : : get_file(file);
991 : 653810 : fd_install(err, file);
992 : : }
993 : 653810 : return err;
994 : : }
995 : :
996 : 0 : int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
997 : : int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
998 : : const void *p)
999 : : {
1000 : : struct fdtable *fdt;
1001 : : int res = 0;
1002 [ # # ]: 0 : if (!files)
1003 : : return 0;
1004 : : spin_lock(&files->file_lock);
1005 [ # # ]: 0 : for (fdt = files_fdtable(files); n < fdt->max_fds; n++) {
1006 : : struct file *file;
1007 : 0 : file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n]);
1008 [ # # ]: 0 : if (!file)
1009 : 0 : continue;
1010 : 0 : res = f(p, file, n);
1011 [ # # ]: 0 : if (res)
1012 : : break;
1013 : : }
1014 : : spin_unlock(&files->file_lock);
1015 : 0 : return res;
1016 : : }
1017 : : EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);
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