sys/kern/kern_event.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999,2000,2001 Jonathan Lemon <jlemon@FreeBSD.org>
   3  * Copyright 2004 John-Mark Gurney <jmg@FreeBSD.org>
   4  * Copyright (c) 2009 Apple, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ktrace.h"
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/capability.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/mutex.h>
  40 #include <sys/rwlock.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/file.h>
  45 #include <sys/filedesc.h>
  46 #include <sys/filio.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/kthread.h>
  49 #include <sys/selinfo.h>
  50 #include <sys/stdatomic.h>
  51 #include <sys/queue.h>
  52 #include <sys/event.h>
  53 #include <sys/eventvar.h>
  54 #include <sys/poll.h>
  55 #include <sys/protosw.h>
  56 #include <sys/sigio.h>
  57 #include <sys/signalvar.h>
  58 #include <sys/socket.h>
  59 #include <sys/socketvar.h>
  60 #include <sys/stat.h>
  61 #include <sys/sysctl.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/syscallsubr.h>
  64 #include <sys/taskqueue.h>
  65 #include <sys/uio.h>
  66 #ifdef KTRACE
  67 #include <sys/ktrace.h>
  68 #endif
  69
  70 #include <vm/uma.h>
  71
  72 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  73
  74 /*
  75  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  76  * should be made into a per proc lock.
  77  */
  78 static struct mtx       kq_global;
  79 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  80 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  81         if (!haslck)                            \
  82                 mtx_lock(lck);                  \
  83         haslck = 1;                             \
  84 } while (0)
  85 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  86         if (haslck)                             \
  87                 mtx_unlock(lck);                        \
  88         haslck = 0;                             \
  89 } while (0)
  90
  91 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue);
  92
  93 static int      kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  94 static int      kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  95 static int      kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev,
  96                     struct thread *td, int waitok);
  97 static int      kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
  98 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
  99 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
 100                     uintptr_t ident, int waitok);
 101 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
 102 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
 103                     struct kevent_copyops *k_ops,
 104                     const struct timespec *timeout,
 105                     struct kevent *keva, struct thread *td);
 106 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
 107 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
 108 static void     kqueue_fo_release(int filt);
 109
 110 static fo_rdwr_t        kqueue_read;
 111 static fo_rdwr_t        kqueue_write;
 112 static fo_truncate_t    kqueue_truncate;
 113 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 114 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 115 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 116 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 117 static fo_close_t       kqueue_close;
 118
 119 static struct fileops kqueueops = {
 120         .fo_read = kqueue_read,
 121         .fo_write = kqueue_write,
 122         .fo_truncate = kqueue_truncate,
 123         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 124         .fo_poll = kqueue_poll,
 125         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 126         .fo_stat = kqueue_stat,
 127         .fo_close = kqueue_close,
 128         .fo_chmod = invfo_chmod,
 129         .fo_chown = invfo_chown,
 130         .fo_sendfile = invfo_sendfile,
 131 };
 132
 133 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 134 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 135 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 136 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 137 static void     knote_init(void);
 138 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 139 static void     knote_free(struct knote *kn);
 140
 141 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 142 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 143 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 144 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 145 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 146 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 147 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 148 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 149 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 150 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 151 static int      filt_userattach(struct knote *kn);
 152 static void     filt_userdetach(struct knote *kn);
 153 static int      filt_user(struct knote *kn, long hint);
 154 static void     filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev,
 155                     u_long type);
 156
 157 static struct filterops file_filtops = {
 158         .f_isfd = 1,
 159         .f_attach = filt_fileattach,
 160 };
 161 static struct filterops kqread_filtops = {
 162         .f_isfd = 1,
 163         .f_detach = filt_kqdetach,
 164         .f_event = filt_kqueue,
 165 };
 166 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 167 static struct filterops proc_filtops = {
 168         .f_isfd = 0,
 169         .f_attach = filt_procattach,
 170         .f_detach = filt_procdetach,
 171         .f_event = filt_proc,
 172 };
 173 static struct filterops timer_filtops = {
 174         .f_isfd = 0,
 175         .f_attach = filt_timerattach,
 176         .f_detach = filt_timerdetach,
 177         .f_event = filt_timer,
 178 };
 179 static struct filterops user_filtops = {
 180         .f_attach = filt_userattach,
 181         .f_detach = filt_userdetach,
 182         .f_event = filt_user,
 183         .f_touch = filt_usertouch,
 184 };
 185
 186 static uma_zone_t       knote_zone;
 187 static atomic_uint      kq_ncallouts = ATOMIC_VAR_INIT(0);
 188 static unsigned int     kq_calloutmax = 4 * 1024;
 189 SYSCTL_UINT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 190     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 191
 192 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 193 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 194         if ((islock))                                                   \
 195                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 196         else                                                            \
 197                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 198         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 199         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 200                 knote_enqueue((kn));                                    \
 201         if (!(islock))                                                  \
 202                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 203 } while(0)
 204 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 205         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 206 } while (0)
 207 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 208         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 209                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 210                 wakeup((kq));                                           \
 211         }                                                               \
 212 } while (0)
 213 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 214         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 215         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 216 } while (0)
 217 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 218         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 219 } while (0)
 220 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 221         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 222 } while (0)
 223 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 224         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 225 } while (0)
 226 #define KN_LIST_LOCK(kn) do {                                           \
 227         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 228                 kn->kn_knlist->kl_lock(kn->kn_knlist->kl_lockarg);      \
 229 } while (0)
 230 #define KN_LIST_UNLOCK(kn) do {                                         \
 231         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 232                 kn->kn_knlist->kl_unlock(kn->kn_knlist->kl_lockarg);    \
 233 } while (0)
 234 #define KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked) do {                             \
 235         if (islocked)                                                   \
 236                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);                         \
 237         else                                                            \
 238                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);                               \
 239 } while (0)
 240 #ifdef INVARIANTS
 241 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {                                     \
 242         knl->kl_assert_locked((knl)->kl_lockarg);                       \
 243 } while (0)
 244 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {                                   \
 245         knl->kl_assert_unlocked((knl)->kl_lockarg);                     \
 246 } while (0)
 247 #else /* !INVARIANTS */
 248 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {} while(0)
 249 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {} while (0)
 250 #endif /* INVARIANTS */
 251
 252 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 253 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 254
 255 static int
 256 filt_nullattach(struct knote *kn)
 257 {
 258
 259         return (ENXIO);
 260 };
 261
 262 struct filterops null_filtops = {
 263         .f_isfd = 0,
 264         .f_attach = filt_nullattach,
 265 };
 266
 267 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 268 extern struct filterops sig_filtops;
 269 extern struct filterops fs_filtops;
 270
 271 /*
 272  * Table for for all system-defined filters.
 273  */
 274 static struct mtx       filterops_lock;
 275 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 276         MTX_DEF);
 277 static struct {
 278         struct filterops *for_fop;
 279         int for_refcnt;
 280 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 281         { &file_filtops },                      /* EVFILT_READ */
 282         { &file_filtops },                      /* EVFILT_WRITE */
 283         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 284         { &file_filtops },                      /* EVFILT_VNODE */
 285         { &proc_filtops },                      /* EVFILT_PROC */
 286         { &sig_filtops },                       /* EVFILT_SIGNAL */
 287         { &timer_filtops },                     /* EVFILT_TIMER */
 288         { &null_filtops },                      /* former EVFILT_NETDEV */
 289         { &fs_filtops },                        /* EVFILT_FS */
 290         { &null_filtops },                      /* EVFILT_LIO */
 291         { &user_filtops },                      /* EVFILT_USER */
 292 };
 293
 294 /*
 295  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 296  * method.
 297  */
 298 static int
 299 filt_fileattach(struct knote *kn)
 300 {
 301
 302         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 303 }
 304
 305 /*ARGSUSED*/
 306 static int
 307 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 308 {
 309         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 310
 311         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 312                 return (EINVAL);
 313
 314         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 315         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 316         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 317
 318         return (0);
 319 }
 320
 321 static void
 322 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 323 {
 324         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 325
 326         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 327 }
 328
 329 /*ARGSUSED*/
 330 static int
 331 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 332 {
 333         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 334
 335         kn->kn_data = kq->kq_count;
 336         return (kn->kn_data > 0);
 337 }
 338
 339 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 340 static int
 341 filt_procattach(struct knote *kn)
 342 {
 343         struct proc *p;
 344         int immediate;
 345         int error;
 346
 347         immediate = 0;
 348         p = pfind(kn->kn_id);
 349         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 350                 p = zpfind(kn->kn_id);
 351                 immediate = 1;
 352         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 353                 immediate = 1;
 354         }
 355
 356         if (p == NULL)
 357                 return (ESRCH);
 358         if ((error = p_cansee(curthread, p))) {
 359                 PROC_UNLOCK(p);
 360                 return (error);
 361         }
 362
 363         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 364         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 365
 366         /*
 367          * internal flag indicating registration done by kernel
 368          */
 369         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 370                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 371                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 372                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 373         }
 374
 375         if (immediate == 0)
 376                 knlist_add(&p->p_klist, kn, 1);
 377
 378         /*
 379          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 380          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 381          * process, e.g. a child, dies before the kevent is registered.
 382          */
 383         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 384                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 385
 386         PROC_UNLOCK(p);
 387
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 393  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 394  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 395  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 396  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 397  * a detach, because the original process does not exist any more.
 398  */
 399 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 400 static void
 401 filt_procdetach(struct knote *kn)
 402 {
 403         struct proc *p;
 404
 405         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 406         knlist_remove(&p->p_klist, kn, 0);
 407         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 408 }
 409
 410 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 411 static int
 412 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 413 {
 414         struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 415         u_int event;
 416
 417         /*
 418          * mask off extra data
 419          */
 420         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 421
 422         /*
 423          * if the user is interested in this event, record it.
 424          */
 425         if (kn->kn_sfflags & event)
 426                 kn->kn_fflags |= event;
 427
 428         /*
 429          * process is gone, so flag the event as finished.
 430          */
 431         if (event == NOTE_EXIT) {
 432                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 433                         knlist_remove_inevent(&p->p_klist, kn);
 434                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 435                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 436                 if (kn->kn_fflags & NOTE_EXIT)
 437                         kn->kn_data = p->p_xstat;
 438                 if (kn->kn_fflags == 0)
 439                         kn->kn_flags |= EV_DROP;
 440                 return (1);
 441         }
 442
 443         return (kn->kn_fflags != 0);
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Called when the process forked. It mostly does the same as the
 448  * knote(), activating all knotes registered to be activated when the
 449  * process forked. Additionally, for each knote attached to the
 450  * parent, check whether user wants to track the new process. If so
 451  * attach a new knote to it, and immediately report an event with the
 452  * child's pid.
 453  */
 454 void
 455 knote_fork(struct knlist *list, int pid)
 456 {
 457         struct kqueue *kq;
 458         struct knote *kn;
 459         struct kevent kev;
 460         int error;
 461
 462         if (list == NULL)
 463                 return;
 464         list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 465
 466         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
 467                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX)
 468                         continue;
 469                 kq = kn->kn_kq;
 470                 KQ_LOCK(kq);
 471                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
 472                         KQ_UNLOCK(kq);
 473                         continue;
 474                 }
 475
 476                 /*
 477                  * The same as knote(), activate the event.
 478                  */
 479                 if ((kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK) == 0) {
 480                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
 481                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 482                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 483                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
 484                         KQ_UNLOCK(kq);
 485                         continue;
 486                 }
 487
 488                 /*
 489                  * The NOTE_TRACK case. In addition to the activation
 490                  * of the event, we need to register new event to
 491                  * track the child. Drop the locks in preparation for
 492                  * the call to kqueue_register().
 493                  */
 494                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 495                 KQ_UNLOCK(kq);
 496                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 497
 498                 /*
 499                  * Activate existing knote and register a knote with
 500                  * new process.
 501                  */
 502                 kev.ident = pid;
 503                 kev.filter = kn->kn_filter;
 504                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 505                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 506                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 507                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 508                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 509                 if (error)
 510                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 511                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 512                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 513                 KQ_LOCK(kq);
 514                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 515                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 516                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 517         }
 518         list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * XXX: EVFILT_TIMER should perhaps live in kern_time.c beside the
 523  * interval timer support code.
 524  */
 525 static __inline sbintime_t
 526 timer2sbintime(intptr_t data)
 527 {
 528
 529         return (SBT_1MS * data);
 530 }
 531
 532 static void
 533 filt_timerexpire(void *knx)
 534 {
 535         struct callout *calloutp;
 536         struct knote *kn;
 537
 538         kn = knx;
 539         kn->kn_data++;
 540         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 541
 542         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != EV_ONESHOT) {
 543                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 544                 callout_reset_sbt_on(calloutp,
 545                     timer2sbintime(kn->kn_sdata), 0 /* 1ms? */,
 546                     filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), 0);
 547         }
 548 }
 549
 550 /*
 551  * data contains amount of time to sleep, in milliseconds
 552  */
 553 static int
 554 filt_timerattach(struct knote *kn)
 555 {
 556         struct callout *calloutp;
 557         sbintime_t to;
 558         unsigned int ncallouts;
 559
 560         if ((intptr_t)kn->kn_sdata < 0)
 561                 return (EINVAL);
 562         if ((intptr_t)kn->kn_sdata == 0 && (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0)
 563                 kn->kn_sdata = 1;
 564         to = timer2sbintime(kn->kn_sdata);
 565         if (to < 0)
 566                 return (EINVAL);
 567
 568         ncallouts = atomic_load_explicit(&kq_ncallouts, memory_order_relaxed);
 569         do {
 570                 if (ncallouts >= kq_calloutmax)
 571                         return (ENOMEM);
 572         } while (!atomic_compare_exchange_weak_explicit(&kq_ncallouts,
 573             &ncallouts, ncallouts + 1, memory_order_relaxed,
 574             memory_order_relaxed));
 575
 576         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 577         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add clears it */
 578         calloutp = malloc(sizeof(*calloutp), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 579         callout_init(calloutp, CALLOUT_MPSAFE);
 580         kn->kn_hook = calloutp;
 581         callout_reset_sbt_on(calloutp, to, 0 /* 1ms? */,
 582             filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), 0);
 583
 584         return (0);
 585 }
 586
 587 static void
 588 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 589 {
 590         struct callout *calloutp;
 591         unsigned int old;
 592
 593         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 594         callout_drain(calloutp);
 595         free(calloutp, M_KQUEUE);
 596         old = atomic_fetch_sub_explicit(&kq_ncallouts, 1, memory_order_relaxed);
 597         KASSERT(old > 0, ("Number of callouts cannot become negative"));
 598         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove sets it */
 599 }
 600
 601 static int
 602 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 603 {
 604
 605         return (kn->kn_data != 0);
 606 }
 607
 608 static int
 609 filt_userattach(struct knote *kn)
 610 {
 611
 612         /*
 613          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 614          */
 615         kn->kn_hook = NULL;
 616         if (kn->kn_fflags & NOTE_TRIGGER)
 617                 kn->kn_hookid = 1;
 618         else
 619                 kn->kn_hookid = 0;
 620         return (0);
 621 }
 622
 623 static void
 624 filt_userdetach(__unused struct knote *kn)
 625 {
 626
 627         /*
 628          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 629          */
 630 }
 631
 632 static int
 633 filt_user(struct knote *kn, __unused long hint)
 634 {
 635
 636         return (kn->kn_hookid);
 637 }
 638
 639 static void
 640 filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev, u_long type)
 641 {
 642         u_int ffctrl;
 643
 644         switch (type) {
 645         case EVENT_REGISTER:
 646                 if (kev->fflags & NOTE_TRIGGER)
 647                         kn->kn_hookid = 1;
 648
 649                 ffctrl = kev->fflags & NOTE_FFCTRLMASK;
 650                 kev->fflags &= NOTE_FFLAGSMASK;
 651                 switch (ffctrl) {
 652                 case NOTE_FFNOP:
 653                         break;
 654
 655                 case NOTE_FFAND:
 656                         kn->kn_sfflags &= kev->fflags;
 657                         break;
 658
 659                 case NOTE_FFOR:
 660                         kn->kn_sfflags |= kev->fflags;
 661                         break;
 662
 663                 case NOTE_FFCOPY:
 664                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 665                         break;
 666
 667                 default:
 668                         /* XXX Return error? */
 669                         break;
 670                 }
 671                 kn->kn_sdata = kev->data;
 672                 if (kev->flags & EV_CLEAR) {
 673                         kn->kn_hookid = 0;
 674                         kn->kn_data = 0;
 675                         kn->kn_fflags = 0;
 676                 }
 677                 break;
 678
 679         case EVENT_PROCESS:
 680                 *kev = kn->kn_kevent;
 681                 kev->fflags = kn->kn_sfflags;
 682                 kev->data = kn->kn_sdata;
 683                 if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 684                         kn->kn_hookid = 0;
 685                         kn->kn_data = 0;
 686                         kn->kn_fflags = 0;
 687                 }
 688                 break;
 689
 690         default:
 691                 panic("filt_usertouch() - invalid type (%ld)", type);
 692                 break;
 693         }
 694 }
 695
 696 int
 697 sys_kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 698 {
 699         struct filedesc *fdp;
 700         struct kqueue *kq;
 701         struct file *fp;
 702         int fd, error;
 703
 704         fdp = td->td_proc->p_fd;
 705         error = falloc(td, &fp, &fd, 0);
 706         if (error)
 707                 goto done2;
 708
 709         /* An extra reference on `fp' has been held for us by falloc(). */
 710         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 711         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF|MTX_DUPOK);
 712         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 713         kq->kq_fdp = fdp;
 714         knlist_init_mtx(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 715         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 716
 717         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 718         TAILQ_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 719         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 720
 721         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_KQUEUE, kq, &kqueueops);
 722         fdrop(fp, td);
 723
 724         td->td_retval[0] = fd;
 725 done2:
 726         return (error);
 727 }
 728
 729 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 730 struct kevent_args {
 731         int     fd;
 732         const struct kevent *changelist;
 733         int     nchanges;
 734         struct  kevent *eventlist;
 735         int     nevents;
 736         const struct timespec *timeout;
 737 };
 738 #endif
 739 int
 740 sys_kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 741 {
 742         struct timespec ts, *tsp;
 743         struct kevent_copyops k_ops = { uap,
 744                                         kevent_copyout,
 745                                         kevent_copyin};
 746         int error;
 747 #ifdef KTRACE
 748         struct uio ktruio;
 749         struct iovec ktriov;
 750         struct uio *ktruioin = NULL;
 751         struct uio *ktruioout = NULL;
 752 #endif
 753
 754         if (uap->timeout != NULL) {
 755                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 756                 if (error)
 757                         return (error);
 758                 tsp = &ts;
 759         } else
 760                 tsp = NULL;
 761
 762 #ifdef KTRACE
 763         if (KTRPOINT(td, KTR_GENIO)) {
 764                 ktriov.iov_base = uap->changelist;
 765                 ktriov.iov_len = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 766                 ktruio = (struct uio){ .uio_iov = &ktriov, .uio_iovcnt = 1,
 767                     .uio_segflg = UIO_USERSPACE, .uio_rw = UIO_READ,
 768                     .uio_td = td };
 769                 ktruioin = cloneuio(&ktruio);
 770                 ktriov.iov_base = uap->eventlist;
 771                 ktriov.iov_len = uap->nevents * sizeof(struct kevent);
 772                 ktruioout = cloneuio(&ktruio);
 773         }
 774 #endif
 775
 776         error = kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 777             &k_ops, tsp);
 778
 779 #ifdef KTRACE
 780         if (ktruioin != NULL) {
 781                 ktruioin->uio_resid = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 782                 ktrgenio(uap->fd, UIO_WRITE, ktruioin, 0);
 783                 ktruioout->uio_resid = td->td_retval[0] * sizeof(struct kevent);
 784                 ktrgenio(uap->fd, UIO_READ, ktruioout, error);
 785         }
 786 #endif
 787
 788         return (error);
 789 }
 790
 791 /*
 792  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 793  */
 794 static int
 795 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 796 {
 797         struct kevent_args *uap;
 798         int error;
 799
 800         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 801         uap = (struct kevent_args *)arg;
 802
 803         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 804         if (error == 0)
 805                 uap->eventlist += count;
 806         return (error);
 807 }
 808
 809 /*
 810  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 811  */
 812 static int
 813 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 814 {
 815         struct kevent_args *uap;
 816         int error;
 817
 818         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 819         uap = (struct kevent_args *)arg;
 820
 821         error = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 822         if (error == 0)
 823                 uap->changelist += count;
 824         return (error);
 825 }
 826
 827 int
 828 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 829     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 830 {
 831         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
 832         struct kevent *kevp, *changes;
 833         struct kqueue *kq;
 834         struct file *fp;
 835         cap_rights_t rights;
 836         int i, n, nerrors, error;
 837
 838         cap_rights_init(&rights);
 839         if (nchanges > 0)
 840                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE);
 841         if (nevents > 0)
 842                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_EVENT);
 843         error = fget(td, fd, &rights, &fp);
 844         if (error != 0)
 845                 return (error);
 846
 847         error = kqueue_acquire(fp, &kq);
 848         if (error != 0)
 849                 goto done_norel;
 850
 851         nerrors = 0;
 852
 853         while (nchanges > 0) {
 854                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
 855                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
 856                 if (error)
 857                         goto done;
 858                 changes = keva;
 859                 for (i = 0; i < n; i++) {
 860                         kevp = &changes[i];
 861                         if (!kevp->filter)
 862                                 continue;
 863                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 864                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
 865                         if (error || (kevp->flags & EV_RECEIPT)) {
 866                                 if (nevents != 0) {
 867                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 868                                         kevp->data = error;
 869                                         (void) k_ops->k_copyout(k_ops->arg,
 870                                             kevp, 1);
 871                                         nevents--;
 872                                         nerrors++;
 873                                 } else {
 874                                         goto done;
 875                                 }
 876                         }
 877                 }
 878                 nchanges -= n;
 879         }
 880         if (nerrors) {
 881                 td->td_retval[0] = nerrors;
 882                 error = 0;
 883                 goto done;
 884         }
 885
 886         error = kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td);
 887 done:
 888         kqueue_release(kq, 0);
 889 done_norel:
 890         fdrop(fp, td);
 891         return (error);
 892 }
 893
 894 int
 895 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
 896 {
 897         int error;
 898
 899         error = 0;
 900         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
 901                 printf(
 902 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
 903                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
 904                 return EINVAL;
 905         }
 906         mtx_lock(&filterops_lock);
 907         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
 908             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
 909                 error = EEXIST;
 910         else {
 911                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
 912                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 913         }
 914         mtx_unlock(&filterops_lock);
 915
 916         return (error);
 917 }
 918
 919 int
 920 kqueue_del_filteropts(int filt)
 921 {
 922         int error;
 923
 924         error = 0;
 925         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 926                 return EINVAL;
 927
 928         mtx_lock(&filterops_lock);
 929         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
 930             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 931                 error = EINVAL;
 932         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
 933                 error = EBUSY;
 934         else {
 935                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 936                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 937         }
 938         mtx_unlock(&filterops_lock);
 939
 940         return error;
 941 }
 942
 943 static struct filterops *
 944 kqueue_fo_find(int filt)
 945 {
 946
 947         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 948                 return NULL;
 949
 950         mtx_lock(&filterops_lock);
 951         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
 952         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 953                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 954         mtx_unlock(&filterops_lock);
 955
 956         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
 957 }
 958
 959 static void
 960 kqueue_fo_release(int filt)
 961 {
 962
 963         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 964                 return;
 965
 966         mtx_lock(&filterops_lock);
 967         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
 968             ("filter object refcount not valid on release"));
 969         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
 970         mtx_unlock(&filterops_lock);
 971 }
 972
 973 /*
 974  * A ref to kq (obtained via kqueue_acquire) must be held.  waitok will
 975  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
 976  * hold any mutexes.
 977  */
 978 static int
 979 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
 980 {
 981         struct filterops *fops;
 982         struct file *fp;
 983         struct knote *kn, *tkn;
 984         cap_rights_t rights;
 985         int error, filt, event;
 986         int haskqglobal, filedesc_unlock;
 987
 988         fp = NULL;
 989         kn = NULL;
 990         error = 0;
 991         haskqglobal = 0;
 992         filedesc_unlock = 0;
 993
 994         filt = kev->filter;
 995         fops = kqueue_fo_find(filt);
 996         if (fops == NULL)
 997                 return EINVAL;
 998
 999         tkn = knote_alloc(waitok);              /* prevent waiting with locks */
1000
1001 findkn:
1002         if (fops->f_isfd) {
1003                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
1004                 error = fget(td, kev->ident,
1005                     cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT), &fp);
1006                 if (error)
1007                         goto done;
1008
1009                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
1010                     kev->ident, 0) != 0) {
1011                         /* try again */
1012                         fdrop(fp, td);
1013                         fp = NULL;
1014                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1015                         if (error)
1016                                 goto done;
1017                         goto findkn;
1018                 }
1019
1020                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1021                         /*
1022                          * if we add some inteligence about what we are doing,
1023                          * we should be able to support events on ourselves.
1024                          * We need to know when we are doing this to prevent
1025                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
1026                          * they are the same thing.
1027                          */
1028                         if (fp->f_data == kq) {
1029                                 error = EINVAL;
1030                                 goto done;
1031                         }
1032
1033                         /*
1034                          * Pre-lock the filedesc before the global
1035                          * lock mutex, see the comment in
1036                          * kqueue_close().
1037                          */
1038                         FILEDESC_XLOCK(td->td_proc->p_fd);
1039                         filedesc_unlock = 1;
1040                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1041                 }
1042
1043                 KQ_LOCK(kq);
1044                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
1045                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
1046                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
1047                                         break;
1048                 }
1049         } else {
1050                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
1051                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1052
1053                 KQ_LOCK(kq);
1054                 if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1055                         struct klist *list;
1056
1057                         list = &kq->kq_knhash[
1058                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
1059                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
1060                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
1061                                     kev->filter == kn->kn_filter)
1062                                         break;
1063                 }
1064         }
1065
1066         /* knote is in the process of changing, wait for it to stablize. */
1067         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1068                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1069                 if (filedesc_unlock) {
1070                         FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1071                         filedesc_unlock = 0;
1072                 }
1073                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1074                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
1075                 if (fp != NULL) {
1076                         fdrop(fp, td);
1077                         fp = NULL;
1078                 }
1079                 goto findkn;
1080         }
1081
1082         /*
1083          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
1084          */
1085         if (kn == NULL) {
1086                 if (kev->flags & EV_ADD) {
1087                         kn = tkn;
1088                         tkn = NULL;
1089                         if (kn == NULL) {
1090                                 KQ_UNLOCK(kq);
1091                                 error = ENOMEM;
1092                                 goto done;
1093                         }
1094                         kn->kn_fp = fp;
1095                         kn->kn_kq = kq;
1096                         kn->kn_fop = fops;
1097                         /*
1098                          * apply reference counts to knote structure, and
1099                          * do not release it at the end of this routine.
1100                          */
1101                         fops = NULL;
1102                         fp = NULL;
1103
1104                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1105                         kn->kn_sdata = kev->data;
1106                         kev->fflags = 0;
1107                         kev->data = 0;
1108                         kn->kn_kevent = *kev;
1109                         kn->kn_kevent.flags &= ~(EV_ADD | EV_DELETE |
1110                             EV_ENABLE | EV_DISABLE);
1111                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
1112
1113                         error = knote_attach(kn, kq);
1114                         KQ_UNLOCK(kq);
1115                         if (error != 0) {
1116                                 tkn = kn;
1117                                 goto done;
1118                         }
1119
1120                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
1121                                 knote_drop(kn, td);
1122                                 goto done;
1123                         }
1124                         KN_LIST_LOCK(kn);
1125                         goto done_ev_add;
1126                 } else {
1127                         /* No matching knote and the EV_ADD flag is not set. */
1128                         KQ_UNLOCK(kq);
1129                         error = ENOENT;
1130                         goto done;
1131                 }
1132         }
1133
1134         if (kev->flags & EV_DELETE) {
1135                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1136                 KQ_UNLOCK(kq);
1137                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1138                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1139                 knote_drop(kn, td);
1140                 goto done;
1141         }
1142
1143         /*
1144          * The user may change some filter values after the initial EV_ADD,
1145          * but doing so will not reset any filter which has already been
1146          * triggered.
1147          */
1148         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1149         KQ_UNLOCK(kq);
1150         KN_LIST_LOCK(kn);
1151         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
1152         if (!fops->f_isfd && fops->f_touch != NULL) {
1153                 fops->f_touch(kn, kev, EVENT_REGISTER);
1154         } else {
1155                 kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1156                 kn->kn_sdata = kev->data;
1157         }
1158
1159         /*
1160          * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.  This can happen when
1161          * the initial attach event decides that the event is "completed"
1162          * already.  i.e. filt_procattach is called on a zombie process.  It
1163          * will call filt_proc which will remove it from the list, and NULL
1164          * kn_knlist.
1165          */
1166 done_ev_add:
1167         event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
1168         KQ_LOCK(kq);
1169         if (event)
1170                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1171         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1172         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1173
1174         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
1175             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
1176                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1177         }
1178
1179         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
1180                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
1181                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
1182                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
1183                         knote_enqueue(kn);
1184         }
1185         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1186
1187 done:
1188         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1189         if (filedesc_unlock)
1190                 FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1191         if (fp != NULL)
1192                 fdrop(fp, td);
1193         if (tkn != NULL)
1194                 knote_free(tkn);
1195         if (fops != NULL)
1196                 kqueue_fo_release(filt);
1197         return (error);
1198 }
1199
1200 static int
1201 kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
1202 {
1203         int error;
1204         struct kqueue *kq;
1205
1206         error = 0;
1207
1208         kq = fp->f_data;
1209         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL)
1210                 return (EBADF);
1211         *kqp = kq;
1212         KQ_LOCK(kq);
1213         if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
1214                 KQ_UNLOCK(kq);
1215                 return (EBADF);
1216         }
1217         kq->kq_refcnt++;
1218         KQ_UNLOCK(kq);
1219
1220         return error;
1221 }
1222
1223 static void
1224 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
1225 {
1226         if (locked)
1227                 KQ_OWNED(kq);
1228         else
1229                 KQ_LOCK(kq);
1230         kq->kq_refcnt--;
1231         if (kq->kq_refcnt == 1)
1232                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
1233         if (!locked)
1234                 KQ_UNLOCK(kq);
1235 }
1236
1237 static void
1238 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
1239 {
1240
1241         KQ_OWNED(kq);
1242         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
1243             ("scheduling kqueue task while draining"));
1244
1245         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
1246                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue, &kq->kq_task);
1247                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
1248         }
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1253  *
1254  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1255  *
1256  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1257  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1258  * be no locks held.
1259  */
1260 static int
1261 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1262         int waitok)
1263 {
1264         struct klist *list, *tmp_knhash, *to_free;
1265         u_long tmp_knhashmask;
1266         int size;
1267         int fd;
1268         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1269
1270         KQ_NOTOWNED(kq);
1271
1272         to_free = NULL;
1273         if (fops->f_isfd) {
1274                 fd = ident;
1275                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1276                         size = kq->kq_knlistsize;
1277                         while (size <= fd)
1278                                 size += KQEXTENT;
1279                         list = malloc(size * sizeof(*list), M_KQUEUE, mflag);
1280                         if (list == NULL)
1281                                 return ENOMEM;
1282                         KQ_LOCK(kq);
1283                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1284                                 to_free = list;
1285                                 list = NULL;
1286                         } else {
1287                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1288                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1289                                             kq->kq_knlistsize * sizeof(*list));
1290                                         to_free = kq->kq_knlist;
1291                                         kq->kq_knlist = NULL;
1292                                 }
1293                                 bzero((caddr_t)list +
1294                                     kq->kq_knlistsize * sizeof(*list),
1295                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof(*list));
1296                                 kq->kq_knlistsize = size;
1297                                 kq->kq_knlist = list;
1298                         }
1299                         KQ_UNLOCK(kq);
1300                 }
1301         } else {
1302                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1303                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1304                             &tmp_knhashmask);
1305                         if (tmp_knhash == NULL)
1306                                 return ENOMEM;
1307                         KQ_LOCK(kq);
1308                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1309                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1310                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1311                         } else {
1312                                 to_free = tmp_knhash;
1313                         }
1314                         KQ_UNLOCK(kq);
1315                 }
1316         }
1317         free(to_free, M_KQUEUE);
1318
1319         KQ_NOTOWNED(kq);
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 static void
1324 kqueue_task(void *arg, int pending)
1325 {
1326         struct kqueue *kq;
1327         int haskqglobal;
1328
1329         haskqglobal = 0;
1330         kq = arg;
1331
1332         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1333         KQ_LOCK(kq);
1334
1335         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1336
1337         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1338         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1339                 wakeup(&kq->kq_state);
1340         }
1341         KQ_UNLOCK(kq);
1342         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1347  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1348  */
1349 static int
1350 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1351     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1352 {
1353         struct kevent *kevp;
1354         struct knote *kn, *marker;
1355         sbintime_t asbt, rsbt;
1356         int count, error, haskqglobal, influx, nkev, touch;
1357
1358         count = maxevents;
1359         nkev = 0;
1360         error = 0;
1361         haskqglobal = 0;
1362
1363         if (maxevents == 0)
1364                 goto done_nl;
1365
1366         rsbt = 0;
1367         if (tsp != NULL) {
1368                 if (tsp->tv_sec < 0 || tsp->tv_nsec < 0 ||
1369                     tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1370                         error = EINVAL;
1371                         goto done_nl;
1372                 }
1373                 if (timespecisset(tsp)) {
1374                         if (tsp->tv_sec <= INT32_MAX) {
1375                                 rsbt = tstosbt(*tsp);
1376                                 if (TIMESEL(&asbt, rsbt))
1377                                         asbt += tc_tick_sbt;
1378                                 if (asbt <= INT64_MAX - rsbt)
1379                                         asbt += rsbt;
1380                                 else
1381                                         asbt = 0;
1382                                 rsbt >>= tc_precexp;
1383                         } else
1384                                 asbt = 0;
1385                 } else
1386                         asbt = -1;
1387         } else
1388                 asbt = 0;
1389         marker = knote_alloc(1);
1390         if (marker == NULL) {
1391                 error = ENOMEM;
1392                 goto done_nl;
1393         }
1394         marker->kn_status = KN_MARKER;
1395         KQ_LOCK(kq);
1396
1397 retry:
1398         kevp = keva;
1399         if (kq->kq_count == 0) {
1400                 if (asbt == -1) {
1401                         error = EWOULDBLOCK;
1402                 } else {
1403                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1404                         error = msleep_sbt(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1405                             "kqread", asbt, rsbt, C_ABSOLUTE);
1406                 }
1407                 if (error == 0)
1408                         goto retry;
1409                 /* don't restart after signals... */
1410                 if (error == ERESTART)
1411                         error = EINTR;
1412                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1413                         error = 0;
1414                 goto done;
1415         }
1416
1417         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1418         influx = 0;
1419         while (count) {
1420                 KQ_OWNED(kq);
1421                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1422
1423                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1424                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1425                         if (influx) {
1426                                 influx = 0;
1427                                 KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1428                         }
1429                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1430                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1431                             "kqflxwt", 0);
1432                         continue;
1433                 }
1434
1435                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1436                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1437                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1438                         kq->kq_count--;
1439                         continue;
1440                 }
1441                 if (kn == marker) {
1442                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1443                         if (count == maxevents)
1444                                 goto retry;
1445                         goto done;
1446                 }
1447                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1448                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1449
1450                 if ((kn->kn_flags & EV_DROP) == EV_DROP) {
1451                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1452                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1453                         kq->kq_count--;
1454                         KQ_UNLOCK(kq);
1455                         /*
1456                          * We don't need to lock the list since we've marked
1457                          * it _INFLUX.
1458                          */
1459                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1460                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1461                         knote_drop(kn, td);
1462                         KQ_LOCK(kq);
1463                         continue;
1464                 } else if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1465                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1466                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1467                         kq->kq_count--;
1468                         KQ_UNLOCK(kq);
1469                         /*
1470                          * We don't need to lock the list since we've marked
1471                          * it _INFLUX.
1472                          */
1473                         *kevp = kn->kn_kevent;
1474                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1475                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1476                         knote_drop(kn, td);
1477                         KQ_LOCK(kq);
1478                         kn = NULL;
1479                 } else {
1480                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1481                         KQ_UNLOCK(kq);
1482                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1483                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1484                         KN_LIST_LOCK(kn);
1485                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1486                                 KQ_LOCK(kq);
1487                                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1488                                 kn->kn_status &=
1489                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX |
1490                                     KN_SCAN);
1491                                 kq->kq_count--;
1492                                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
1493                                 influx = 1;
1494                                 continue;
1495                         }
1496                         touch = (!kn->kn_fop->f_isfd &&
1497                             kn->kn_fop->f_touch != NULL);
1498                         if (touch)
1499                                 kn->kn_fop->f_touch(kn, kevp, EVENT_PROCESS);
1500                         else
1501                                 *kevp = kn->kn_kevent;
1502                         KQ_LOCK(kq);
1503                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1504                         if (kn->kn_flags & (EV_CLEAR | EV_DISPATCH)) {
1505                                 /*
1506                                  * Manually clear knotes who weren't
1507                                  * 'touch'ed.
1508                                  */
1509                                 if (touch == 0 && kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1510                                         kn->kn_data = 0;
1511                                         kn->kn_fflags = 0;
1512                                 }
1513                                 if (kn->kn_flags & EV_DISPATCH)
1514                                         kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1515                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1516                                 kq->kq_count--;
1517                         } else
1518                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1519
1520                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1521                         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1522                         influx = 1;
1523                 }
1524
1525                 /* we are returning a copy to the user */
1526                 kevp++;
1527                 nkev++;
1528                 count--;
1529
1530                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1531                         influx = 0;
1532                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1533                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1534                         nkev = 0;
1535                         kevp = keva;
1536                         KQ_LOCK(kq);
1537                         if (error)
1538                                 break;
1539                 }
1540         }
1541         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1542 done:
1543         KQ_OWNED(kq);
1544         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1545         knote_free(marker);
1546 done_nl:
1547         KQ_NOTOWNED(kq);
1548         if (nkev != 0)
1549                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1550         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1551         return (error);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * XXX
1556  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
1557  */
1558 /*ARGSUSED*/
1559 static int
1560 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1561         int flags, struct thread *td)
1562 {
1563         return (ENXIO);
1564 }
1565
1566 /*ARGSUSED*/
1567 static int
1568 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1569          int flags, struct thread *td)
1570 {
1571         return (ENXIO);
1572 }
1573
1574 /*ARGSUSED*/
1575 static int
1576 kqueue_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1577         struct thread *td)
1578 {
1579
1580         return (EINVAL);
1581 }
1582
1583 /*ARGSUSED*/
1584 static int
1585 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1586         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1587 {
1588         /*
1589          * Enabling sigio causes two major problems:
1590          * 1) infinite recursion:
1591          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1592          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1593          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1594          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1595          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1596          * we have a SIGIO in progress.
1597          * 2) locking problems:
1598          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1599          * us above the proc and pgrp locks.
1600          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1601          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1602          * a signal to the wrong process.
1603          *
1604          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1605          */
1606 #if 0
1607         struct kqueue *kq;
1608
1609         kq = fp->f_data;
1610         switch (cmd) {
1611         case FIOASYNC:
1612                 if (*(int *)data) {
1613                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1614                 } else {
1615                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1616                 }
1617                 return (0);
1618
1619         case FIOSETOWN:
1620                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1621
1622         case FIOGETOWN:
1623                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1624                 return (0);
1625         }
1626 #endif
1627
1628         return (ENOTTY);
1629 }
1630
1631 /*ARGSUSED*/
1632 static int
1633 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1634         struct thread *td)
1635 {
1636         struct kqueue *kq;
1637         int revents = 0;
1638         int error;
1639
1640         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1641                 return POLLERR;
1642
1643         KQ_LOCK(kq);
1644         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1645                 if (kq->kq_count) {
1646                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1647                 } else {
1648                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1649                         if (SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1650                                 kq->kq_state |= KQ_SEL;
1651                 }
1652         }
1653         kqueue_release(kq, 1);
1654         KQ_UNLOCK(kq);
1655         return (revents);
1656 }
1657
1658 /*ARGSUSED*/
1659 static int
1660 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1661         struct thread *td)
1662 {
1663
1664         bzero((void *)st, sizeof *st);
1665         /*
1666          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1667          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1668          * syscall better by calling kevent?
1669          *
1670          * XXX - This is needed for libc_r.
1671          */
1672         st->st_mode = S_IFIFO;
1673         return (0);
1674 }
1675
1676 /*ARGSUSED*/
1677 static int
1678 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1679 {
1680         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1681         struct filedesc *fdp;
1682         struct knote *kn;
1683         int i;
1684         int error;
1685         int filedesc_unlock;
1686
1687         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1688                 return error;
1689
1690         filedesc_unlock = 0;
1691         KQ_LOCK(kq);
1692
1693         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1694             ("kqueue already closing"));
1695         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1696         if (kq->kq_refcnt > 1)
1697                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1698
1699         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1700         fdp = kq->kq_fdp;
1701
1702         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1703             ("kqueue's knlist not empty"));
1704
1705         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1706                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1707                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1708                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1709                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclo1", 0);
1710                                 continue;
1711                         }
1712                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1713                         KQ_UNLOCK(kq);
1714                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1715                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1716                         knote_drop(kn, td);
1717                         KQ_LOCK(kq);
1718                 }
1719         }
1720         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1721                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1722                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1723                                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1724                                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1725                                         msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1726                                                "kqclo2", 0);
1727                                         continue;
1728                                 }
1729                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1730                                 KQ_UNLOCK(kq);
1731                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1732                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1733                                 knote_drop(kn, td);
1734                                 KQ_LOCK(kq);
1735                         }
1736                 }
1737         }
1738
1739         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1740                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1741                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1742         }
1743
1744         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1745                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1746                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1747                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1748         }
1749
1750         KQ_UNLOCK(kq);
1751
1752         /*
1753          * We could be called due to the knote_drop() doing fdrop(),
1754          * called from kqueue_register().  In this case the global
1755          * lock is owned, and filedesc sx is locked before, to not
1756          * take the sleepable lock after non-sleepable.
1757          */
1758         if (!sx_xlocked(FILEDESC_LOCK(fdp))) {
1759                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1760                 filedesc_unlock = 1;
1761         } else
1762                 filedesc_unlock = 0;
1763         TAILQ_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
1764         if (filedesc_unlock)
1765                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1766
1767         seldrain(&kq->kq_sel);
1768         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1769         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1770         kq->kq_fdp = NULL;
1771
1772         if (kq->kq_knhash != NULL)
1773                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1774         if (kq->kq_knlist != NULL)
1775                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1776
1777         funsetown(&kq->kq_sigio);
1778         free(kq, M_KQUEUE);
1779         fp->f_data = NULL;
1780
1781         return (0);
1782 }
1783
1784 static void
1785 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1786 {
1787         KQ_OWNED(kq);
1788
1789         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1790                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1791                 wakeup(kq);
1792         }
1793         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1794                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1795                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1796                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1797         }
1798         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
1799                 kqueue_schedtask(kq);
1800         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
1801                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1802         }
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1807  *
1808  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
1809  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
1810  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
1811  * first.
1812  */
1813 void
1814 knote(struct knlist *list, long hint, int lockflags)
1815 {
1816         struct kqueue *kq;
1817         struct knote *kn;
1818         int error;
1819
1820         if (list == NULL)
1821                 return;
1822
1823         KNL_ASSERT_LOCK(list, lockflags & KNF_LISTLOCKED);
1824
1825         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
1826                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
1827
1828         /*
1829          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can eliminate
1830          * the kqueue scheduling, but this will introduce four
1831          * lock/unlock's for each knote to test.  If we do, continue to use
1832          * SLIST_FOREACH, SLIST_FOREACH_SAFE is not safe in our case, it is
1833          * only safe if you want to remove the current item, which we are
1834          * not doing.
1835          */
1836         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
1837                 kq = kn->kn_kq;
1838                 KQ_LOCK(kq);
1839                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
1840                         /*
1841                          * Do not process the influx notes, except for
1842                          * the influx coming from the kq unlock in the
1843                          * kqueue_scan().  In the later case, we do
1844                          * not interfere with the scan, since the code
1845                          * fragment in kqueue_scan() locks the knlist,
1846                          * and cannot proceed until we finished.
1847                          */
1848                         KQ_UNLOCK(kq);
1849                 } else if ((lockflags & KNF_NOKQLOCK) != 0) {
1850                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1851                         KQ_UNLOCK(kq);
1852                         error = kn->kn_fop->f_event(kn, hint);
1853                         KQ_LOCK(kq);
1854                         kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
1855                         if (error)
1856                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1857                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1858                 } else {
1859                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
1860                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
1861                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1862                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
1863                         KQ_UNLOCK(kq);
1864                 }
1865         }
1866         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
1867                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
1868 }
1869
1870 /*
1871  * add a knote to a knlist
1872  */
1873 void
1874 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1875 {
1876         KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked);
1877         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
1878         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
1879             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
1880         if (!islocked)
1881                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
1882         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
1883         if (!islocked)
1884                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
1885         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1886         kn->kn_knlist = knl;
1887         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
1888         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1889 }
1890
1891 static void
1892 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked, int kqislocked)
1893 {
1894         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
1895         KNL_ASSERT_LOCK(knl, knlislocked);
1896         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1897         if (!kqislocked)
1898                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
1899     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
1900         if (!knlislocked)
1901                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
1902         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
1903         kn->kn_knlist = NULL;
1904         if (!knlislocked)
1905                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
1906         if (!kqislocked)
1907                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1908         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
1909         if (!kqislocked)
1910                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * remove knote from the specified knlist
1915  */
1916 void
1917 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1918 {
1919
1920         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * remove knote from the specified knlist while in f_event handler.
1925  */
1926 void
1927 knlist_remove_inevent(struct knlist *knl, struct knote *kn)
1928 {
1929
1930         knlist_remove_kq(knl, kn, 1,
1931             (kn->kn_status & KN_HASKQLOCK) == KN_HASKQLOCK);
1932 }
1933
1934 int
1935 knlist_empty(struct knlist *knl)
1936 {
1937
1938         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
1939         return SLIST_EMPTY(&knl->kl_list);
1940 }
1941
1942 static struct mtx       knlist_lock;
1943 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
1944         MTX_DEF);
1945 static void knlist_mtx_lock(void *arg);
1946 static void knlist_mtx_unlock(void *arg);
1947
1948 static void
1949 knlist_mtx_lock(void *arg)
1950 {
1951
1952         mtx_lock((struct mtx *)arg);
1953 }
1954
1955 static void
1956 knlist_mtx_unlock(void *arg)
1957 {
1958
1959         mtx_unlock((struct mtx *)arg);
1960 }
1961
1962 static void
1963 knlist_mtx_assert_locked(void *arg)
1964 {
1965
1966         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_OWNED);
1967 }
1968
1969 static void
1970 knlist_mtx_assert_unlocked(void *arg)
1971 {
1972
1973         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_NOTOWNED);
1974 }
1975
1976 static void
1977 knlist_rw_rlock(void *arg)
1978 {
1979
1980         rw_rlock((struct rwlock *)arg);
1981 }
1982
1983 static void
1984 knlist_rw_runlock(void *arg)
1985 {
1986
1987         rw_runlock((struct rwlock *)arg);
1988 }
1989
1990 static void
1991 knlist_rw_assert_locked(void *arg)
1992 {
1993
1994         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_LOCKED);
1995 }
1996
1997 static void
1998 knlist_rw_assert_unlocked(void *arg)
1999 {
2000
2001         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_UNLOCKED);
2002 }
2003
2004 void
2005 knlist_init(struct knlist *knl, void *lock, void (*kl_lock)(void *),
2006     void (*kl_unlock)(void *),
2007     void (*kl_assert_locked)(void *), void (*kl_assert_unlocked)(void *))
2008 {
2009
2010         if (lock == NULL)
2011                 knl->kl_lockarg = &knlist_lock;
2012         else
2013                 knl->kl_lockarg = lock;
2014
2015         if (kl_lock == NULL)
2016                 knl->kl_lock = knlist_mtx_lock;
2017         else
2018                 knl->kl_lock = kl_lock;
2019         if (kl_unlock == NULL)
2020                 knl->kl_unlock = knlist_mtx_unlock;
2021         else
2022                 knl->kl_unlock = kl_unlock;
2023         if (kl_assert_locked == NULL)
2024                 knl->kl_assert_locked = knlist_mtx_assert_locked;
2025         else
2026                 knl->kl_assert_locked = kl_assert_locked;
2027         if (kl_assert_unlocked == NULL)
2028                 knl->kl_assert_unlocked = knlist_mtx_assert_unlocked;
2029         else
2030                 knl->kl_assert_unlocked = kl_assert_unlocked;
2031
2032         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2033 }
2034
2035 void
2036 knlist_init_mtx(struct knlist *knl, struct mtx *lock)
2037 {
2038
2039         knlist_init(knl, lock, NULL, NULL, NULL, NULL);
2040 }
2041
2042 void
2043 knlist_init_rw_reader(struct knlist *knl, struct rwlock *lock)
2044 {
2045
2046         knlist_init(knl, lock, knlist_rw_rlock, knlist_rw_runlock,
2047             knlist_rw_assert_locked, knlist_rw_assert_unlocked);
2048 }
2049
2050 void
2051 knlist_destroy(struct knlist *knl)
2052 {
2053
2054 #ifdef INVARIANTS
2055         /*
2056          * if we run across this error, we need to find the offending
2057          * driver and have it call knlist_clear or knlist_delete.
2058          */
2059         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list))
2060                 printf("WARNING: destroying knlist w/ knotes on it!\n");
2061 #endif
2062
2063         knl->kl_lockarg = knl->kl_lock = knl->kl_unlock = NULL;
2064         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
2069  * knotes time to "settle".
2070  */
2071 void
2072 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
2073 {
2074         struct knote *kn, *kn2;
2075         struct kqueue *kq;
2076
2077         if (islocked)
2078                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2079         else {
2080                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2081 again:          /* need to reacquire lock since we have dropped it */
2082                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2083         }
2084
2085         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &knl->kl_list, kn_selnext, kn2) {
2086                 kq = kn->kn_kq;
2087                 KQ_LOCK(kq);
2088                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
2089                         KQ_UNLOCK(kq);
2090                         continue;
2091                 }
2092                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
2093                 if (killkn) {
2094                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
2095                         KQ_UNLOCK(kq);
2096                         knote_drop(kn, td);
2097                 } else {
2098                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
2099                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
2100                         KQ_UNLOCK(kq);
2101                 }
2102                 kq = NULL;
2103         }
2104
2105         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
2106                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
2107                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
2108                 kq = kn->kn_kq;
2109                 KQ_LOCK(kq);
2110                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
2111                     ("knote removed w/o list lock"));
2112                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2113                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2114                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
2115                 kq = NULL;
2116                 goto again;
2117         }
2118
2119         if (islocked)
2120                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2121         else {
2122                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2123                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2124         }
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Remove all knotes referencing a specified fd must be called with FILEDESC
2129  * lock.  This prevents a race where a new fd comes along and occupies the
2130  * entry and we attach a knote to the fd.
2131  */
2132 void
2133 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
2134 {
2135         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2136         struct kqueue *kq;
2137         struct knote *kn;
2138         int influx;
2139
2140         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2141
2142         /*
2143          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
2144          * since filedesc is locked.
2145          */
2146         TAILQ_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
2147                 KQ_LOCK(kq);
2148
2149 again:
2150                 influx = 0;
2151                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
2152                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
2153                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
2154                                 /* someone else might be waiting on our knote */
2155                                 if (influx)
2156                                         wakeup(kq);
2157                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2158                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
2159                                 goto again;
2160                         }
2161                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2162                         KQ_UNLOCK(kq);
2163                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
2164                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
2165                         knote_drop(kn, td);
2166                         influx = 1;
2167                         KQ_LOCK(kq);
2168                 }
2169                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2170         }
2171 }
2172
2173 static int
2174 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
2175 {
2176         struct klist *list;
2177
2178         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
2179         KQ_OWNED(kq);
2180
2181         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2182                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
2183                         return ENOMEM;
2184                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2185         } else {
2186                 if (kq->kq_knhash == NULL)
2187                         return ENOMEM;
2188                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2189         }
2190
2191         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
2192
2193         return 0;
2194 }
2195
2196 /*
2197  * knote must already have been detached using the f_detach method.
2198  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
2199  * to prevent other removal.
2200  */
2201 static void
2202 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
2203 {
2204         struct kqueue *kq;
2205         struct klist *list;
2206
2207         kq = kn->kn_kq;
2208
2209         KQ_NOTOWNED(kq);
2210         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
2211             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
2212
2213         KQ_LOCK(kq);
2214         if (kn->kn_fop->f_isfd)
2215                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2216         else
2217                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2218
2219         if (!SLIST_EMPTY(list))
2220                 SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
2221         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
2222                 knote_dequeue(kn);
2223         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2224
2225         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2226                 fdrop(kn->kn_fp, td);
2227                 kn->kn_fp = NULL;
2228         }
2229         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
2230         kn->kn_fop = NULL;
2231         knote_free(kn);
2232 }
2233
2234 static void
2235 knote_enqueue(struct knote *kn)
2236 {
2237         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2238
2239         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2240         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
2241
2242         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2243         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
2244         kq->kq_count++;
2245         kqueue_wakeup(kq);
2246 }
2247
2248 static void
2249 knote_dequeue(struct knote *kn)
2250 {
2251         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2252
2253         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2254         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
2255
2256         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2257         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
2258         kq->kq_count--;
2259 }
2260
2261 static void
2262 knote_init(void)
2263 {
2264
2265         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
2266             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
2267 }
2268 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL);
2269
2270 static struct knote *
2271 knote_alloc(int waitok)
2272 {
2273         return ((struct knote *)uma_zalloc(knote_zone,
2274             (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT)|M_ZERO));
2275 }
2276
2277 static void
2278 knote_free(struct knote *kn)
2279 {
2280         if (kn != NULL)
2281                 uma_zfree(knote_zone, kn);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Register the kev w/ the kq specified by fd.
2286  */
2287 int
2288 kqfd_register(int fd, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
2289 {
2290         struct kqueue *kq;
2291         struct file *fp;
2292         cap_rights_t rights;
2293         int error;
2294
2295         error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE), &fp);
2296         if (error != 0)
2297                 return (error);
2298         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)) != 0)
2299                 goto noacquire;
2300
2301         error = kqueue_register(kq, kev, td, waitok);
2302
2303         kqueue_release(kq, 0);
2304
2305 noacquire:
2306         fdrop(fp, td);
2307
2308         return error;
2309 }