fs/file.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/file.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1998-1999, Stephen Tweedie and Bill Hawes
   5  *
   6  *  Manage the dynamic fd arrays in the process files_struct.
   7  */
   8
   9 #include <linux/syscalls.h>
  10 #include <linux/export.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmzone.h>
  14 #include <linux/time.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/vmalloc.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/fdtable.h>
  20 #include <linux/bitops.h>
  21 #include <linux/interrupt.h>
  22 #include <linux/spinlock.h>
  23 #include <linux/rcupdate.h>
  24 #include <linux/workqueue.h>
  25
  26 int sysctl_nr_open __read_mostly = 1024*1024;
  27 int sysctl_nr_open_min = BITS_PER_LONG;
  28 /* our max() is unusable in constant expressions ;-/ */
  29 #define __const_max(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
  30 int sysctl_nr_open_max = __const_max(INT_MAX, ~(size_t)0/sizeof(void *)) &
  31                          -BITS_PER_LONG;
  32
  33 static void *alloc_fdmem(size_t size)
  34 {
  35         /*
  36          * Very large allocations can stress page reclaim, so fall back to
  37          * vmalloc() if the allocation size will be considered "large" by the VM.
  38          */
  39         if (size <= (PAGE_SIZE << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)) {
  40                 void *data = kmalloc(size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN|__GFP_NORETRY);
  41                 if (data != NULL)
  42                         return data;
  43         }
  44         return vmalloc(size);
  45 }
  46
  47 static void __free_fdtable(struct fdtable *fdt)
  48 {
  49         kvfree(fdt->fd);
  50         kvfree(fdt->open_fds);
  51         kfree(fdt);
  52 }
  53
  54 static void free_fdtable_rcu(struct rcu_head *rcu)
  55 {
  56         __free_fdtable(container_of(rcu, struct fdtable, rcu));
  57 }
  58
  59 #define BITBIT_NR(nr)   BITS_TO_LONGS(BITS_TO_LONGS(nr))
  60 #define BITBIT_SIZE(nr) (BITBIT_NR(nr) * sizeof(long))
  61
  62 /*
  63  * Copy 'count' fd bits from the old table to the new table and clear the extra
  64  * space if any.  This does not copy the file pointers.  Called with the files
  65  * spinlock held for write.
  66  */
  67 static void copy_fd_bitmaps(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt,
  68                             unsigned int count)
  69 {
  70         unsigned int cpy, set;
  71
  72         cpy = count / BITS_PER_BYTE;
  73         set = (nfdt->max_fds - count) / BITS_PER_BYTE;
  74         memcpy(nfdt->open_fds, ofdt->open_fds, cpy);
  75         memset((char *)nfdt->open_fds + cpy, 0, set);
  76         memcpy(nfdt->close_on_exec, ofdt->close_on_exec, cpy);
  77         memset((char *)nfdt->close_on_exec + cpy, 0, set);
  78
  79         cpy = BITBIT_SIZE(count);
  80         set = BITBIT_SIZE(nfdt->max_fds) - cpy;
  81         memcpy(nfdt->full_fds_bits, ofdt->full_fds_bits, cpy);
  82         memset((char *)nfdt->full_fds_bits + cpy, 0, set);
  83 }
  84
  85 /*
  86  * Copy all file descriptors from the old table to the new, expanded table and
  87  * clear the extra space.  Called with the files spinlock held for write.
  88  */
  89 static void copy_fdtable(struct fdtable *nfdt, struct fdtable *ofdt)
  90 {
  91         unsigned int cpy, set;
  92
  93         BUG_ON(nfdt->max_fds < ofdt->max_fds);
  94
  95         cpy = ofdt->max_fds * sizeof(struct file *);
  96         set = (nfdt->max_fds - ofdt->max_fds) * sizeof(struct file *);
  97         memcpy(nfdt->fd, ofdt->fd, cpy);
  98         memset((char *)nfdt->fd + cpy, 0, set);
  99
 100         copy_fd_bitmaps(nfdt, ofdt, ofdt->max_fds);
 101 }
 102
 103 static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
 104 {
 105         struct fdtable *fdt;
 106         void *data;
 107
 108         /*
 109          * Figure out how many fds we actually want to support in this fdtable.
 110          * Allocation steps are keyed to the size of the fdarray, since it
 111          * grows far faster than any of the other dynamic data. We try to fit
 112          * the fdarray into comfortable page-tuned chunks: starting at 1024B
 113          * and growing in powers of two from there on.
 114          */
 115         nr /= (1024 / sizeof(struct file *));
 116         nr = roundup_pow_of_two(nr + 1);
 117         nr *= (1024 / sizeof(struct file *));
 118         /*
 119          * Note that this can drive nr *below* what we had passed if sysctl_nr_open
 120          * had been set lower between the check in expand_files() and here.  Deal
 121          * with that in caller, it's cheaper that way.
 122          *
 123          * We make sure that nr remains a multiple of BITS_PER_LONG - otherwise
 124          * bitmaps handling below becomes unpleasant, to put it mildly...
 125          */
 126         if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
 127                 nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;
 128
 129         fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
 130         if (!fdt)
 131                 goto out;
 132         fdt->max_fds = nr;
 133         data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
 134         if (!data)
 135                 goto out_fdt;
 136         fdt->fd = data;
 137
 138         data = alloc_fdmem(max_t(size_t,
 139                                  2 * nr / BITS_PER_BYTE + BITBIT_SIZE(nr), L1_CACHE_BYTES));
 140         if (!data)
 141                 goto out_arr;
 142         fdt->open_fds = data;
 143         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 144         fdt->close_on_exec = data;
 145         data += nr / BITS_PER_BYTE;
 146         fdt->full_fds_bits = data;
 147
 148         return fdt;
 149
 150 out_arr:
 151         kvfree(fdt->fd);
 152 out_fdt:
 153         kfree(fdt);
 154 out:
 155         return NULL;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Expand the file descriptor table.
 160  * This function will allocate a new fdtable and both fd array and fdset, of
 161  * the given size.
 162  * Return <0 error code on error; 1 on successful completion.
 163  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 164  */
 165 static int expand_fdtable(struct files_struct *files, int nr)
 166         __releases(files->file_lock)
 167         __acquires(files->file_lock)
 168 {
 169         struct fdtable *new_fdt, *cur_fdt;
 170
 171         spin_unlock(&files->file_lock);
 172         new_fdt = alloc_fdtable(nr);
 173
 174         /* make sure all __fd_install() have seen resize_in_progress
 175          * or have finished their rcu_read_lock_sched() section.
 176          */
 177         if (atomic_read(&files->count) > 1)
 178                 synchronize_sched();
 179
 180         spin_lock(&files->file_lock);
 181         if (!new_fdt)
 182                 return -ENOMEM;
 183         /*
 184          * extremely unlikely race - sysctl_nr_open decreased between the check in
 185          * caller and alloc_fdtable().  Cheaper to catch it here...
 186          */
 187         if (unlikely(new_fdt->max_fds <= nr)) {
 188                 __free_fdtable(new_fdt);
 189                 return -EMFILE;
 190         }
 191         cur_fdt = files_fdtable(files);
 192         BUG_ON(nr < cur_fdt->max_fds);
 193         copy_fdtable(new_fdt, cur_fdt);
 194         rcu_assign_pointer(files->fdt, new_fdt);
 195         if (cur_fdt != &files->fdtab)
 196                 call_rcu(&cur_fdt->rcu, free_fdtable_rcu);
 197         /* coupled with smp_rmb() in __fd_install() */
 198         smp_wmb();
 199         return 1;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Expand files.
 204  * This function will expand the file structures, if the requested size exceeds
 205  * the current capacity and there is room for expansion.
 206  * Return <0 error code on error; 0 when nothing done; 1 when files were
 207  * expanded and execution may have blocked.
 208  * The files->file_lock should be held on entry, and will be held on exit.
 209  */
 210 static int expand_files(struct files_struct *files, int nr)
 211         __releases(files->file_lock)
 212         __acquires(files->file_lock)
 213 {
 214         struct fdtable *fdt;
 215         int expanded = 0;
 216
 217 repeat:
 218         fdt = files_fdtable(files);
 219
 220         /* Do we need to expand? */
 221         if (nr < fdt->max_fds)
 222                 return expanded;
 223
 224         /* Can we expand? */
 225         if (nr >= sysctl_nr_open)
 226                 return -EMFILE;
 227
 228         if (unlikely(files->resize_in_progress)) {
 229                 spin_unlock(&files->file_lock);
 230                 expanded = 1;
 231                 wait_event(files->resize_wait, !files->resize_in_progress);
 232                 spin_lock(&files->file_lock);
 233                 goto repeat;
 234         }
 235
 236         /* All good, so we try */
 237         files->resize_in_progress = true;
 238         expanded = expand_fdtable(files, nr);
 239         files->resize_in_progress = false;
 240
 241         wake_up_all(&files->resize_wait);
 242         return expanded;
 243 }
 244
 245 static inline void __set_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 246 {
 247         __set_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 248 }
 249
 250 static inline void __clear_close_on_exec(int fd, struct fdtable *fdt)
 251 {
 252         if (test_bit(fd, fdt->close_on_exec))
 253                 __clear_bit(fd, fdt->close_on_exec);
 254 }
 255
 256 static inline void __set_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
 257 {
 258         __set_bit(fd, fdt->open_fds);
 259         fd /= BITS_PER_LONG;
 260         if (!~fdt->open_fds[fd])
 261                 __set_bit(fd, fdt->full_fds_bits);
 262 }
 263
 264 static inline void __clear_open_fd(unsigned int fd, struct fdtable *fdt)
 265 {
 266         __clear_bit(fd, fdt->open_fds);
 267         __clear_bit(fd / BITS_PER_LONG, fdt->full_fds_bits);
 268 }
 269
 270 static int count_open_files(struct fdtable *fdt)
 271 {
 272         int size = fdt->max_fds;
 273         int i;
 274
 275         /* Find the last open fd */
 276         for (i = size / BITS_PER_LONG; i > 0; ) {
 277                 if (fdt->open_fds[--i])
 278                         break;
 279         }
 280         i = (i + 1) * BITS_PER_LONG;
 281         return i;
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Allocate a new files structure and copy contents from the
 286  * passed in files structure.
 287  * errorp will be valid only when the returned files_struct is NULL.
 288  */
 289 struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
 290 {
 291         struct files_struct *newf;
 292         struct file **old_fds, **new_fds;
 293         int open_files, i;
 294         struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;
 295
 296         *errorp = -ENOMEM;
 297         newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
 298         if (!newf)
 299                 goto out;
 300
 301         atomic_set(&newf->count, 1);
 302
 303         spin_lock_init(&newf->file_lock);
 304         newf->resize_in_progress = false;
 305         init_waitqueue_head(&newf->resize_wait);
 306         newf->next_fd = 0;
 307         new_fdt = &newf->fdtab;
 308         new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
 309         new_fdt->close_on_exec = newf->close_on_exec_init;
 310         new_fdt->open_fds = newf->open_fds_init;
 311         new_fdt->full_fds_bits = newf->full_fds_bits_init;
 312         new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
 313
 314         spin_lock(&oldf->file_lock);
 315         old_fdt = files_fdtable(oldf);
 316         open_files = count_open_files(old_fdt);
 317
 318         /*
 319          * Check whether we need to allocate a larger fd array and fd set.
 320          */
 321         while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
 322                 spin_unlock(&oldf->file_lock);
 323
 324                 if (new_fdt != &newf->fdtab)
 325                         __free_fdtable(new_fdt);
 326
 327                 new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
 328                 if (!new_fdt) {
 329                         *errorp = -ENOMEM;
 330                         goto out_release;
 331                 }
 332
 333                 /* beyond sysctl_nr_open; nothing to do */
 334                 if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
 335                         __free_fdtable(new_fdt);
 336                         *errorp = -EMFILE;
 337                         goto out_release;
 338                 }
 339
 340                 /*
 341                  * Reacquire the oldf lock and a pointer to its fd table
 342                  * who knows it may have a new bigger fd table. We need
 343                  * the latest pointer.
 344                  */
 345                 spin_lock(&oldf->file_lock);
 346                 old_fdt = files_fdtable(oldf);
 347                 open_files = count_open_files(old_fdt);
 348         }
 349
 350         copy_fd_bitmaps(new_fdt, old_fdt, open_files);
 351
 352         old_fds = old_fdt->fd;
 353         new_fds = new_fdt->fd;
 354
 355         for (i = open_files; i != 0; i--) {
 356                 struct file *f = *old_fds++;
 357                 if (f) {
 358                         get_file(f);
 359                 } else {
 360                         /*
 361                          * The fd may be claimed in the fd bitmap but not yet
 362                          * instantiated in the files array if a sibling thread
 363                          * is partway through open().  So make sure that this
 364                          * fd is available to the new process.
 365                          */
 366                         __clear_open_fd(open_files - i, new_fdt);
 367                 }
 368                 rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
 369         }
 370         spin_unlock(&oldf->file_lock);
 371
 372         /* clear the remainder */
 373         memset(new_fds, 0, (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *));
 374
 375         rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);
 376
 377         return newf;
 378
 379 out_release:
 380         kmem_cache_free(files_cachep, newf);
 381 out:
 382         return NULL;
 383 }
 384
 385 static struct fdtable *close_files(struct files_struct * files)
 386 {
 387         /*
 388          * It is safe to dereference the fd table without RCU or
 389          * ->file_lock because this is the last reference to the
 390          * files structure.
 391          */
 392         struct fdtable *fdt = rcu_dereference_raw(files->fdt);
 393         int i, j = 0;
 394
 395         for (;;) {
 396                 unsigned long set;
 397                 i = j * BITS_PER_LONG;
 398                 if (i >= fdt->max_fds)
 399                         break;
 400                 set = fdt->open_fds[j++];
 401                 while (set) {
 402                         if (set & 1) {
 403                                 struct file * file = xchg(&fdt->fd[i], NULL);
 404                                 if (file) {
 405                                         filp_close(file, files);
 406                                         cond_resched_rcu_qs();
 407                                 }
 408                         }
 409                         i++;
 410                         set >>= 1;
 411                 }
 412         }
 413
 414         return fdt;
 415 }
 416
 417 struct files_struct *get_files_struct(struct task_struct *task)
 418 {
 419         struct files_struct *files;
 420
 421         task_lock(task);
 422         files = task->files;
 423         if (files)
 424                 atomic_inc(&files->count);
 425         task_unlock(task);
 426
 427         return files;
 428 }
 429
 430 void put_files_struct(struct files_struct *files)
 431 {
 432         if (atomic_dec_and_test(&files->count)) {
 433                 struct fdtable *fdt = close_files(files);
 434
 435                 /* free the arrays if they are not embedded */
 436                 if (fdt != &files->fdtab)
 437                         __free_fdtable(fdt);
 438                 kmem_cache_free(files_cachep, files);
 439         }
 440 }
 441
 442 void reset_files_struct(struct files_struct *files)
 443 {
 444         struct task_struct *tsk = current;
 445         struct files_struct *old;
 446
 447         old = tsk->files;
 448         task_lock(tsk);
 449         tsk->files = files;
 450         task_unlock(tsk);
 451         put_files_struct(old);
 452 }
 453
 454 void exit_files(struct task_struct *tsk)
 455 {
 456         struct files_struct * files = tsk->files;
 457
 458         if (files) {
 459                 task_lock(tsk);
 460                 tsk->files = NULL;
 461                 task_unlock(tsk);
 462                 put_files_struct(files);
 463         }
 464 }
 465
 466 struct files_struct init_files = {
 467         .count          = ATOMIC_INIT(1),
 468         .fdt            = &init_files.fdtab,
 469         .fdtab          = {
 470                 .max_fds        = NR_OPEN_DEFAULT,
 471                 .fd             = &init_files.fd_array[0],
 472                 .close_on_exec  = init_files.close_on_exec_init,
 473                 .open_fds       = init_files.open_fds_init,
 474                 .full_fds_bits  = init_files.full_fds_bits_init,
 475         },
 476         .file_lock      = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(init_files.file_lock),
 477         .resize_wait    = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(init_files.resize_wait),
 478 };
 479
 480 static unsigned long find_next_fd(struct fdtable *fdt, unsigned long start)
 481 {
 482         unsigned long maxfd = fdt->max_fds;
 483         unsigned long maxbit = maxfd / BITS_PER_LONG;
 484         unsigned long bitbit = start / BITS_PER_LONG;
 485
 486         bitbit = find_next_zero_bit(fdt->full_fds_bits, maxbit, bitbit) * BITS_PER_LONG;
 487         if (bitbit > maxfd)
 488                 return maxfd;
 489         if (bitbit > start)
 490                 start = bitbit;
 491         return find_next_zero_bit(fdt->open_fds, maxfd, start);
 492 }
 493
 494 /*
 495  * allocate a file descriptor, mark it busy.
 496  */
 497 int __alloc_fd(struct files_struct *files,
 498                unsigned start, unsigned end, unsigned flags)
 499 {
 500         unsigned int fd;
 501         int error;
 502         struct fdtable *fdt;
 503
 504         spin_lock(&files->file_lock);
 505 repeat:
 506         fdt = files_fdtable(files);
 507         fd = start;
 508         if (fd < files->next_fd)
 509                 fd = files->next_fd;
 510
 511         if (fd < fdt->max_fds)
 512                 fd = find_next_fd(fdt, fd);
 513
 514         /*
 515          * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
 516          * will limit the total number of files that can be opened.
 517          */
 518         error = -EMFILE;
 519         if (fd >= end)
 520                 goto out;
 521
 522         error = expand_files(files, fd);
 523         if (error < 0)
 524                 goto out;
 525
 526         /*
 527          * If we needed to expand the fs array we
 528          * might have blocked - try again.
 529          */
 530         if (error)
 531                 goto repeat;
 532
 533         if (start <= files->next_fd)
 534                 files->next_fd = fd + 1;
 535
 536         __set_open_fd(fd, fdt);
 537         if (flags & O_CLOEXEC)
 538                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 539         else
 540                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 541         error = fd;
 542 #if 1
 543         /* Sanity check */
 544         if (rcu_access_pointer(fdt->fd[fd]) != NULL) {
 545                 printk(KERN_WARNING "alloc_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
 546                 rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 547         }
 548 #endif
 549
 550 out:
 551         spin_unlock(&files->file_lock);
 552         return error;
 553 }
 554
 555 static int alloc_fd(unsigned start, unsigned flags)
 556 {
 557         return __alloc_fd(current->files, start, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 558 }
 559
 560 int get_unused_fd_flags(unsigned flags)
 561 {
 562         return __alloc_fd(current->files, 0, rlimit(RLIMIT_NOFILE), flags);
 563 }
 564 EXPORT_SYMBOL(get_unused_fd_flags);
 565
 566 static void __put_unused_fd(struct files_struct *files, unsigned int fd)
 567 {
 568         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
 569         __clear_open_fd(fd, fdt);
 570         if (fd < files->next_fd)
 571                 files->next_fd = fd;
 572 }
 573
 574 void put_unused_fd(unsigned int fd)
 575 {
 576         struct files_struct *files = current->files;
 577         spin_lock(&files->file_lock);
 578         __put_unused_fd(files, fd);
 579         spin_unlock(&files->file_lock);
 580 }
 581
 582 EXPORT_SYMBOL(put_unused_fd);
 583
 584 /*
 585  * Install a file pointer in the fd array.
 586  *
 587  * The VFS is full of places where we drop the files lock between
 588  * setting the open_fds bitmap and installing the file in the file
 589  * array.  At any such point, we are vulnerable to a dup2() race
 590  * installing a file in the array before us.  We need to detect this and
 591  * fput() the struct file we are about to overwrite in this case.
 592  *
 593  * It should never happen - if we allow dup2() do it, _really_ bad things
 594  * will follow.
 595  *
 596  * NOTE: __fd_install() variant is really, really low-level; don't
 597  * use it unless you are forced to by truly lousy API shoved down
 598  * your throat.  'files' *MUST* be either current->files or obtained
 599  * by get_files_struct(current) done by whoever had given it to you,
 600  * or really bad things will happen.  Normally you want to use
 601  * fd_install() instead.
 602  */
 603
 604 void __fd_install(struct files_struct *files, unsigned int fd,
 605                 struct file *file)
 606 {
 607         struct fdtable *fdt;
 608
 609         might_sleep();
 610         rcu_read_lock_sched();
 611
 612         while (unlikely(files->resize_in_progress)) {
 613                 rcu_read_unlock_sched();
 614                 wait_event(files->resize_wait, !files->resize_in_progress);
 615                 rcu_read_lock_sched();
 616         }
 617         /* coupled with smp_wmb() in expand_fdtable() */
 618         smp_rmb();
 619         fdt = rcu_dereference_sched(files->fdt);
 620         BUG_ON(fdt->fd[fd] != NULL);
 621         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 622         rcu_read_unlock_sched();
 623 }
 624
 625 void fd_install(unsigned int fd, struct file *file)
 626 {
 627         __fd_install(current->files, fd, file);
 628 }
 629
 630 EXPORT_SYMBOL(fd_install);
 631
 632 /*
 633  * The same warnings as for __alloc_fd()/__fd_install() apply here...
 634  */
 635 int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
 636 {
 637         struct file *file;
 638         struct fdtable *fdt;
 639
 640         spin_lock(&files->file_lock);
 641         fdt = files_fdtable(files);
 642         if (fd >= fdt->max_fds)
 643                 goto out_unlock;
 644         file = fdt->fd[fd];
 645         if (!file)
 646                 goto out_unlock;
 647         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 648         __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 649         __put_unused_fd(files, fd);
 650         spin_unlock(&files->file_lock);
 651         return filp_close(file, files);
 652
 653 out_unlock:
 654         spin_unlock(&files->file_lock);
 655         return -EBADF;
 656 }
 657
 658 void do_close_on_exec(struct files_struct *files)
 659 {
 660         unsigned i;
 661         struct fdtable *fdt;
 662
 663         /* exec unshares first */
 664         spin_lock(&files->file_lock);
 665         for (i = 0; ; i++) {
 666                 unsigned long set;
 667                 unsigned fd = i * BITS_PER_LONG;
 668                 fdt = files_fdtable(files);
 669                 if (fd >= fdt->max_fds)
 670                         break;
 671                 set = fdt->close_on_exec[i];
 672                 if (!set)
 673                         continue;
 674                 fdt->close_on_exec[i] = 0;
 675                 for ( ; set ; fd++, set >>= 1) {
 676                         struct file *file;
 677                         if (!(set & 1))
 678                                 continue;
 679                         file = fdt->fd[fd];
 680                         if (!file)
 681                                 continue;
 682                         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
 683                         __put_unused_fd(files, fd);
 684                         spin_unlock(&files->file_lock);
 685                         filp_close(file, files);
 686                         cond_resched();
 687                         spin_lock(&files->file_lock);
 688                 }
 689
 690         }
 691         spin_unlock(&files->file_lock);
 692 }
 693
 694 static struct file *__fget(unsigned int fd, fmode_t mask)
 695 {
 696         struct files_struct *files = current->files;
 697         struct file *file;
 698
 699         rcu_read_lock();
 700 loop:
 701         file = fcheck_files(files, fd);
 702         if (file) {
 703                 /* File object ref couldn't be taken.
 704                  * dup2() atomicity guarantee is the reason
 705                  * we loop to catch the new file (or NULL pointer)
 706                  */
 707                 if (file->f_mode & mask)
 708                         file = NULL;
 709                 else if (!get_file_rcu(file))
 710                         goto loop;
 711         }
 712         rcu_read_unlock();
 713
 714         return file;
 715 }
 716
 717 struct file *fget(unsigned int fd)
 718 {
 719         return __fget(fd, FMODE_PATH);
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL(fget);
 722
 723 struct file *fget_raw(unsigned int fd)
 724 {
 725         return __fget(fd, 0);
 726 }
 727 EXPORT_SYMBOL(fget_raw);
 728
 729 /*
 730  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared.
 731  *
 732  * You can use this instead of fget if you satisfy all of the following
 733  * conditions:
 734  * 1) You must call fput_light before exiting the syscall and returning control
 735  *    to userspace (i.e. you cannot remember the returned struct file * after
 736  *    returning to userspace).
 737  * 2) You must not call filp_close on the returned struct file * in between
 738  *    calls to fget_light and fput_light.
 739  * 3) You must not clone the current task in between the calls to fget_light
 740  *    and fput_light.
 741  *
 742  * The fput_needed flag returned by fget_light should be passed to the
 743  * corresponding fput_light.
 744  */
 745 static unsigned long __fget_light(unsigned int fd, fmode_t mask)
 746 {
 747         struct files_struct *files = current->files;
 748         struct file *file;
 749
 750         if (atomic_read(&files->count) == 1) {
 751                 file = __fcheck_files(files, fd);
 752                 if (!file || unlikely(file->f_mode & mask))
 753                         return 0;
 754                 return (unsigned long)file;
 755         } else {
 756                 file = __fget(fd, mask);
 757                 if (!file)
 758                         return 0;
 759                 return FDPUT_FPUT | (unsigned long)file;
 760         }
 761 }
 762 unsigned long __fdget(unsigned int fd)
 763 {
 764         return __fget_light(fd, FMODE_PATH);
 765 }
 766 EXPORT_SYMBOL(__fdget);
 767
 768 unsigned long __fdget_raw(unsigned int fd)
 769 {
 770         return __fget_light(fd, 0);
 771 }
 772
 773 unsigned long __fdget_pos(unsigned int fd)
 774 {
 775         unsigned long v = __fdget(fd);
 776         struct file *file = (struct file *)(v & ~3);
 777
 778         if (file && (file->f_mode & FMODE_ATOMIC_POS)) {
 779                 if (file_count(file) > 1) {
 780                         v |= FDPUT_POS_UNLOCK;
 781                         mutex_lock(&file->f_pos_lock);
 782                 }
 783         }
 784         return v;
 785 }
 786
 787 /*
 788  * We only lock f_pos if we have threads or if the file might be
 789  * shared with another process. In both cases we'll have an elevated
 790  * file count (done either by fdget() or by fork()).
 791  */
 792
 793 void set_close_on_exec(unsigned int fd, int flag)
 794 {
 795         struct files_struct *files = current->files;
 796         struct fdtable *fdt;
 797         spin_lock(&files->file_lock);
 798         fdt = files_fdtable(files);
 799         if (flag)
 800                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 801         else
 802                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 803         spin_unlock(&files->file_lock);
 804 }
 805
 806 bool get_close_on_exec(unsigned int fd)
 807 {
 808         struct files_struct *files = current->files;
 809         struct fdtable *fdt;
 810         bool res;
 811         rcu_read_lock();
 812         fdt = files_fdtable(files);
 813         res = close_on_exec(fd, fdt);
 814         rcu_read_unlock();
 815         return res;
 816 }
 817
 818 static int do_dup2(struct files_struct *files,
 819         struct file *file, unsigned fd, unsigned flags)
 820 __releases(&files->file_lock)
 821 {
 822         struct file *tofree;
 823         struct fdtable *fdt;
 824
 825         /*
 826          * We need to detect attempts to do dup2() over allocated but still
 827          * not finished descriptor.  NB: OpenBSD avoids that at the price of
 828          * extra work in their equivalent of fget() - they insert struct
 829          * file immediately after grabbing descriptor, mark it larval if
 830          * more work (e.g. actual opening) is needed and make sure that
 831          * fget() treats larval files as absent.  Potentially interesting,
 832          * but while extra work in fget() is trivial, locking implications
 833          * and amount of surgery on open()-related paths in VFS are not.
 834          * FreeBSD fails with -EBADF in the same situation, NetBSD "solution"
 835          * deadlocks in rather amusing ways, AFAICS.  All of that is out of
 836          * scope of POSIX or SUS, since neither considers shared descriptor
 837          * tables and this condition does not arise without those.
 838          */
 839         fdt = files_fdtable(files);
 840         tofree = fdt->fd[fd];
 841         if (!tofree && fd_is_open(fd, fdt))
 842                 goto Ebusy;
 843         get_file(file);
 844         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], file);
 845         __set_open_fd(fd, fdt);
 846         if (flags & O_CLOEXEC)
 847                 __set_close_on_exec(fd, fdt);
 848         else
 849                 __clear_close_on_exec(fd, fdt);
 850         spin_unlock(&files->file_lock);
 851
 852         if (tofree)
 853                 filp_close(tofree, files);
 854
 855         return fd;
 856
 857 Ebusy:
 858         spin_unlock(&files->file_lock);
 859         return -EBUSY;
 860 }
 861
 862 int replace_fd(unsigned fd, struct file *file, unsigned flags)
 863 {
 864         int err;
 865         struct files_struct *files = current->files;
 866
 867         if (!file)
 868                 return __close_fd(files, fd);
 869
 870         if (fd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 871                 return -EBADF;
 872
 873         spin_lock(&files->file_lock);
 874         err = expand_files(files, fd);
 875         if (unlikely(err < 0))
 876                 goto out_unlock;
 877         return do_dup2(files, file, fd, flags);
 878
 879 out_unlock:
 880         spin_unlock(&files->file_lock);
 881         return err;
 882 }
 883
 884 SYSCALL_DEFINE3(dup3, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd, int, flags)
 885 {
 886         int err = -EBADF;
 887         struct file *file;
 888         struct files_struct *files = current->files;
 889
 890         if ((flags & ~O_CLOEXEC) != 0)
 891                 return -EINVAL;
 892
 893         if (unlikely(oldfd == newfd))
 894                 return -EINVAL;
 895
 896         if (newfd >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 897                 return -EBADF;
 898
 899         spin_lock(&files->file_lock);
 900         err = expand_files(files, newfd);
 901         file = fcheck(oldfd);
 902         if (unlikely(!file))
 903                 goto Ebadf;
 904         if (unlikely(err < 0)) {
 905                 if (err == -EMFILE)
 906                         goto Ebadf;
 907                 goto out_unlock;
 908         }
 909         return do_dup2(files, file, newfd, flags);
 910
 911 Ebadf:
 912         err = -EBADF;
 913 out_unlock:
 914         spin_unlock(&files->file_lock);
 915         return err;
 916 }
 917
 918 SYSCALL_DEFINE2(dup2, unsigned int, oldfd, unsigned int, newfd)
 919 {
 920         if (unlikely(newfd == oldfd)) { /* corner case */
 921                 struct files_struct *files = current->files;
 922                 int retval = oldfd;
 923
 924                 rcu_read_lock();
 925                 if (!fcheck_files(files, oldfd))
 926                         retval = -EBADF;
 927                 rcu_read_unlock();
 928                 return retval;
 929         }
 930         return sys_dup3(oldfd, newfd, 0);
 931 }
 932
 933 SYSCALL_DEFINE1(dup, unsigned int, fildes)
 934 {
 935         int ret = -EBADF;
 936         struct file *file = fget_raw(fildes);
 937
 938         if (file) {
 939                 ret = get_unused_fd_flags(0);
 940                 if (ret >= 0)
 941                         fd_install(ret, file);
 942                 else
 943                         fput(file);
 944         }
 945         return ret;
 946 }
 947
 948 int f_dupfd(unsigned int from, struct file *file, unsigned flags)
 949 {
 950         int err;
 951         if (from >= rlimit(RLIMIT_NOFILE))
 952                 return -EINVAL;
 953         err = alloc_fd(from, flags);
 954         if (err >= 0) {
 955                 get_file(file);
 956                 fd_install(err, file);
 957         }
 958         return err;
 959 }
 960
 961 int iterate_fd(struct files_struct *files, unsigned n,
 962                 int (*f)(const void *, struct file *, unsigned),
 963                 const void *p)
 964 {
 965         struct fdtable *fdt;
 966         int res = 0;
 967         if (!files)
 968                 return 0;
 969         spin_lock(&files->file_lock);
 970         for (fdt = files_fdtable(files); n < fdt->max_fds; n++) {
 971                 struct file *file;
 972                 file = rcu_dereference_check_fdtable(files, fdt->fd[n]);
 973                 if (!file)
 974                         continue;
 975                 res = f(p, file, n);
 976                 if (res)
 977                         break;
 978         }
 979         spin_unlock(&files->file_lock);
 980         return res;
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(iterate_fd);