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 #include "opt_kqueue.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/capsicum.h>
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/rwlock.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/unistd.h>
  45 #include <sys/file.h>
  46 #include <sys/filedesc.h>
  47 #include <sys/filio.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/kthread.h>
  50 #include <sys/selinfo.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/resourcevar.h>
  57 #include <sys/sigio.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/socket.h>
  60 #include <sys/socketvar.h>
  61 #include <sys/stat.h>
  62 #include <sys/sysctl.h>
  63 #include <sys/sysproto.h>
  64 #include <sys/syscallsubr.h>
  65 #include <sys/taskqueue.h>
  66 #include <sys/uio.h>
  67 #include <sys/user.h>
  68 #ifdef KTRACE
  69 #include <sys/ktrace.h>
  70 #endif
  71 #include <machine/atomic.h>
  72
  73 #include <vm/uma.h>
  74
  75 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  76
  77 /*
  78  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  79  * should be made into a per proc lock.
  80  */
  81 static struct mtx       kq_global;
  82 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  83 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  84         if (!haslck)                            \
  85                 mtx_lock(lck);                  \
  86         haslck = 1;                             \
  87 } while (0)
  88 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  89         if (haslck)                             \
  90                 mtx_unlock(lck);                        \
  91         haslck = 0;                             \
  92 } while (0)
  93
  94 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue_ctx);
  95
  96 static int      kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  97 static int      kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  98 static int      kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev,
  99                     struct thread *td, int waitok);
 100 static int      kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
 101 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
 102 static void     kqueue_destroy(struct kqueue *kq);
 103 static void     kqueue_drain(struct kqueue *kq, struct thread *td);
 104 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
 105                     uintptr_t ident, int waitok);
 106 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
 107 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
 108                     struct kevent_copyops *k_ops,
 109                     const struct timespec *timeout,
 110                     struct kevent *keva, struct thread *td);
 111 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
 112 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
 113 static void     kqueue_fo_release(int filt);
 114
 115 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 116 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 117 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 118 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 119 static fo_close_t       kqueue_close;
 120 static fo_fill_kinfo_t  kqueue_fill_kinfo;
 121
 122 static struct fileops kqueueops = {
 123         .fo_read = invfo_rdwr,
 124         .fo_write = invfo_rdwr,
 125         .fo_truncate = invfo_truncate,
 126         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 127         .fo_poll = kqueue_poll,
 128         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 129         .fo_stat = kqueue_stat,
 130         .fo_close = kqueue_close,
 131         .fo_chmod = invfo_chmod,
 132         .fo_chown = invfo_chown,
 133         .fo_sendfile = invfo_sendfile,
 134         .fo_fill_kinfo = kqueue_fill_kinfo,
 135 };
 136
 137 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 138 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 139 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 140 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 141 static void     knote_init(void);
 142 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 143 static void     knote_free(struct knote *kn);
 144
 145 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 146 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 147 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 148 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 149 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 150 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 151 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 152 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 153 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 154 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 155 static int      filt_userattach(struct knote *kn);
 156 static void     filt_userdetach(struct knote *kn);
 157 static int      filt_user(struct knote *kn, long hint);
 158 static void     filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev,
 159                     u_long type);
 160
 161 static struct filterops file_filtops = {
 162         .f_isfd = 1,
 163         .f_attach = filt_fileattach,
 164 };
 165 static struct filterops kqread_filtops = {
 166         .f_isfd = 1,
 167         .f_detach = filt_kqdetach,
 168         .f_event = filt_kqueue,
 169 };
 170 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 171 static struct filterops proc_filtops = {
 172         .f_isfd = 0,
 173         .f_attach = filt_procattach,
 174         .f_detach = filt_procdetach,
 175         .f_event = filt_proc,
 176 };
 177 static struct filterops timer_filtops = {
 178         .f_isfd = 0,
 179         .f_attach = filt_timerattach,
 180         .f_detach = filt_timerdetach,
 181         .f_event = filt_timer,
 182 };
 183 static struct filterops user_filtops = {
 184         .f_attach = filt_userattach,
 185         .f_detach = filt_userdetach,
 186         .f_event = filt_user,
 187         .f_touch = filt_usertouch,
 188 };
 189
 190 static uma_zone_t       knote_zone;
 191 static unsigned int     kq_ncallouts = 0;
 192 static unsigned int     kq_calloutmax = 4 * 1024;
 193 SYSCTL_UINT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 194     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 195
 196 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 197 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 198         if ((islock))                                                   \
 199                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 200         else                                                            \
 201                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 202         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 203         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 204                 knote_enqueue((kn));                                    \
 205         if (!(islock))                                                  \
 206                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 207 } while(0)
 208 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 209         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 210 } while (0)
 211 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 212         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 213                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 214                 wakeup((kq));                                           \
 215         }                                                               \
 216 } while (0)
 217 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 218         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 219         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 220 } while (0)
 221 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 222         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 223 } while (0)
 224 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 225         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 226 } while (0)
 227 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 228         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 229 } while (0)
 230
 231 static struct knlist *
 232 kn_list_lock(struct knote *kn)
 233 {
 234         struct knlist *knl;
 235
 236         knl = kn->kn_knlist;
 237         if (knl != NULL)
 238                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
 239         return (knl);
 240 }
 241
 242 static void
 243 kn_list_unlock(struct knlist *knl)
 244 {
 245         bool do_free;
 246
 247         if (knl == NULL)
 248                 return;
 249         do_free = knl->kl_autodestroy && knlist_empty(knl);
 250         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
 251         if (do_free) {
 252                 knlist_destroy(knl);
 253                 free(knl, M_KQUEUE);
 254         }
 255 }
 256
 257 #define KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked) do {                             \
 258         if (islocked)                                                   \
 259                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);                         \
 260         else                                                            \
 261                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);                               \
 262 } while (0)
 263 #ifdef INVARIANTS
 264 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {                                     \
 265         knl->kl_assert_locked((knl)->kl_lockarg);                       \
 266 } while (0)
 267 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {                                   \
 268         knl->kl_assert_unlocked((knl)->kl_lockarg);                     \
 269 } while (0)
 270 #else /* !INVARIANTS */
 271 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {} while(0)
 272 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {} while (0)
 273 #endif /* INVARIANTS */
 274
 275 #ifndef KN_HASHSIZE
 276 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 277 #endif
 278
 279 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 280
 281 static int
 282 filt_nullattach(struct knote *kn)
 283 {
 284
 285         return (ENXIO);
 286 };
 287
 288 struct filterops null_filtops = {
 289         .f_isfd = 0,
 290         .f_attach = filt_nullattach,
 291 };
 292
 293 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 294 extern struct filterops sig_filtops;
 295 extern struct filterops fs_filtops;
 296
 297 /*
 298  * Table for for all system-defined filters.
 299  */
 300 static struct mtx       filterops_lock;
 301 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 302         MTX_DEF);
 303 static struct {
 304         struct filterops *for_fop;
 305         int for_nolock;
 306         int for_refcnt;
 307 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 308         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_READ */
 309         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_WRITE */
 310         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 311         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_VNODE */
 312         { &proc_filtops, 1 },                   /* EVFILT_PROC */
 313         { &sig_filtops, 1 },                    /* EVFILT_SIGNAL */
 314         { &timer_filtops, 1 },                  /* EVFILT_TIMER */
 315         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_PROCDESC */
 316         { &fs_filtops, 1 },                     /* EVFILT_FS */
 317         { &null_filtops },                      /* EVFILT_LIO */
 318         { &user_filtops, 1 },                   /* EVFILT_USER */
 319         { &null_filtops },                      /* EVFILT_SENDFILE */
 320 };
 321
 322 /*
 323  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 324  * method.
 325  */
 326 static int
 327 filt_fileattach(struct knote *kn)
 328 {
 329
 330         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 331 }
 332
 333 /*ARGSUSED*/
 334 static int
 335 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 336 {
 337         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 338
 339         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 340                 return (EINVAL);
 341
 342         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 343         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 344         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 345
 346         return (0);
 347 }
 348
 349 static void
 350 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 351 {
 352         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 353
 354         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 355 }
 356
 357 /*ARGSUSED*/
 358 static int
 359 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 360 {
 361         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 362
 363         kn->kn_data = kq->kq_count;
 364         return (kn->kn_data > 0);
 365 }
 366
 367 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 368 static int
 369 filt_procattach(struct knote *kn)
 370 {
 371         struct proc *p;
 372         int error;
 373         bool exiting, immediate;
 374
 375         exiting = immediate = false;
 376         p = pfind(kn->kn_id);
 377         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 378                 p = zpfind(kn->kn_id);
 379                 exiting = true;
 380         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 381                 exiting = true;
 382         }
 383
 384         if (p == NULL)
 385                 return (ESRCH);
 386         if ((error = p_cansee(curthread, p))) {
 387                 PROC_UNLOCK(p);
 388                 return (error);
 389         }
 390
 391         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 392         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 393
 394         /*
 395          * Internal flag indicating registration done by kernel for the
 396          * purposes of getting a NOTE_CHILD notification.
 397          */
 398         if (kn->kn_flags & EV_FLAG2) {
 399                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG2;
 400                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 401                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 402                 kn->kn_sfflags &= ~(NOTE_EXIT | NOTE_EXEC | NOTE_FORK);
 403                 immediate = true; /* Force immediate activation of child note. */
 404         }
 405         /*
 406          * Internal flag indicating registration done by kernel (for other than
 407          * NOTE_CHILD).
 408          */
 409         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 410                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 411         }
 412
 413         knlist_add(p->p_klist, kn, 1);
 414
 415         /*
 416          * Immediately activate any child notes or, in the case of a zombie
 417          * target process, exit notes.  The latter is necessary to handle the
 418          * case where the target process, e.g. a child, dies before the kevent
 419          * is registered.
 420          */
 421         if (immediate || (exiting && filt_proc(kn, NOTE_EXIT)))
 422                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 423
 424         PROC_UNLOCK(p);
 425
 426         return (0);
 427 }
 428
 429 /*
 430  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 431  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 432  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 433  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 434  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 435  * a detach, because the original process does not exist any more.
 436  */
 437 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 438 static void
 439 filt_procdetach(struct knote *kn)
 440 {
 441
 442         knlist_remove(kn->kn_knlist, kn, 0);
 443         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 444 }
 445
 446 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 447 static int
 448 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 449 {
 450         struct proc *p;
 451         u_int event;
 452
 453         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 454         if (p == NULL) /* already activated, from attach filter */
 455                 return (0);
 456
 457         /* Mask off extra data. */
 458         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 459
 460         /* If the user is interested in this event, record it. */
 461         if (kn->kn_sfflags & event)
 462                 kn->kn_fflags |= event;
 463
 464         /* Process is gone, so flag the event as finished. */
 465         if (event == NOTE_EXIT) {
 466                 kn->kn_flags |= EV_EOF | EV_ONESHOT;
 467                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 468                 if (kn->kn_fflags & NOTE_EXIT)
 469                         kn->kn_data = KW_EXITCODE(p->p_xexit, p->p_xsig);
 470                 if (kn->kn_fflags == 0)
 471                         kn->kn_flags |= EV_DROP;
 472                 return (1);
 473         }
 474
 475         return (kn->kn_fflags != 0);
 476 }
 477
 478 /*
 479  * Called when the process forked. It mostly does the same as the
 480  * knote(), activating all knotes registered to be activated when the
 481  * process forked. Additionally, for each knote attached to the
 482  * parent, check whether user wants to track the new process. If so
 483  * attach a new knote to it, and immediately report an event with the
 484  * child's pid.
 485  */
 486 void
 487 knote_fork(struct knlist *list, int pid)
 488 {
 489         struct kqueue *kq;
 490         struct knote *kn;
 491         struct kevent kev;
 492         int error;
 493
 494         if (list == NULL)
 495                 return;
 496         list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 497
 498         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
 499                 kq = kn->kn_kq;
 500                 KQ_LOCK(kq);
 501                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
 502                         KQ_UNLOCK(kq);
 503                         continue;
 504                 }
 505
 506                 /*
 507                  * The same as knote(), activate the event.
 508                  */
 509                 if ((kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK) == 0) {
 510                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
 511                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 512                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 513                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
 514                         KQ_UNLOCK(kq);
 515                         continue;
 516                 }
 517
 518                 /*
 519                  * The NOTE_TRACK case. In addition to the activation
 520                  * of the event, we need to register new events to
 521                  * track the child. Drop the locks in preparation for
 522                  * the call to kqueue_register().
 523                  */
 524                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 525                 KQ_UNLOCK(kq);
 526                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 527
 528                 /*
 529                  * Activate existing knote and register tracking knotes with
 530                  * new process.
 531                  *
 532                  * First register a knote to get just the child notice. This
 533                  * must be a separate note from a potential NOTE_EXIT
 534                  * notification since both NOTE_CHILD and NOTE_EXIT are defined
 535                  * to use the data field (in conflicting ways).
 536                  */
 537                 kev.ident = pid;
 538                 kev.filter = kn->kn_filter;
 539                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_ONESHOT |
 540                     EV_FLAG2;
 541                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 542                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 543                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 544                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 545                 if (error)
 546                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 547
 548                 /*
 549                  * Then register another knote to track other potential events
 550                  * from the new process.
 551                  */
 552                 kev.ident = pid;
 553                 kev.filter = kn->kn_filter;
 554                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 555                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 556                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 557                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 558                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 559                 if (error)
 560                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 561                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 562                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 563                 KQ_LOCK(kq);
 564                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 565                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 566                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 567         }
 568         list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * XXX: EVFILT_TIMER should perhaps live in kern_time.c beside the
 573  * interval timer support code.
 574  */
 575
 576 #define NOTE_TIMER_PRECMASK     (NOTE_SECONDS|NOTE_MSECONDS|NOTE_USECONDS| \
 577                                 NOTE_NSECONDS)
 578
 579 static sbintime_t
 580 timer2sbintime(intptr_t data, int flags)
 581 {
 582
 583         /*
 584          * Macros for converting to the fractional second portion of an
 585          * sbintime_t using 64bit multiplication to improve precision.
 586          */
 587 #define NS_TO_SBT(ns) (((ns) * (((uint64_t)1 << 63) / 500000000)) >> 32)
 588 #define US_TO_SBT(us) (((us) * (((uint64_t)1 << 63) / 500000)) >> 32)
 589 #define MS_TO_SBT(ms) (((ms) * (((uint64_t)1 << 63) / 500)) >> 32)
 590         switch (flags & NOTE_TIMER_PRECMASK) {
 591         case NOTE_SECONDS:
 592 #ifdef __LP64__
 593                 if (data > (SBT_MAX / SBT_1S))
 594                         return (SBT_MAX);
 595 #endif
 596                 return ((sbintime_t)data << 32);
 597         case NOTE_MSECONDS: /* FALLTHROUGH */
 598         case 0:
 599                 if (data >= 1000) {
 600                         int64_t secs = data / 1000;
 601 #ifdef __LP64__
 602                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 603                                 return (SBT_MAX);
 604 #endif
 605                         return (secs << 32 | MS_TO_SBT(data % 1000));
 606                 }
 607                 return MS_TO_SBT(data);
 608         case NOTE_USECONDS:
 609                 if (data >= 1000000) {
 610                         int64_t secs = data / 1000000;
 611 #ifdef __LP64__
 612                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 613                                 return (SBT_MAX);
 614 #endif
 615                         return (secs << 32 | US_TO_SBT(data % 1000000));
 616                 }
 617                 return US_TO_SBT(data);
 618         case NOTE_NSECONDS:
 619                 if (data >= 1000000000) {
 620                         int64_t secs = data / 1000000000;
 621 #ifdef __LP64__
 622                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 623                                 return (SBT_MAX);
 624 #endif
 625                         return (secs << 32 | US_TO_SBT(data % 1000000000));
 626                 }
 627                 return (NS_TO_SBT(data));
 628         default:
 629                 break;
 630         }
 631         return (-1);
 632 }
 633
 634 struct kq_timer_cb_data {
 635         struct callout c;
 636         sbintime_t next;        /* next timer event fires at */
 637         sbintime_t to;          /* precalculated timer period */
 638 };
 639
 640 static void
 641 filt_timerexpire(void *knx)
 642 {
 643         struct knote *kn;
 644         struct kq_timer_cb_data *kc;
 645
 646         kn = knx;
 647         kn->kn_data++;
 648         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 649
 650         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != 0)
 651                 return;
 652
 653         kc = kn->kn_ptr.p_v;
 654         kc->next += kc->to;
 655         callout_reset_sbt_on(&kc->c, kc->next, 0, filt_timerexpire, kn,
 656             PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 657 }
 658
 659 /*
 660  * data contains amount of time to sleep
 661  */
 662 static int
 663 filt_timerattach(struct knote *kn)
 664 {
 665         struct kq_timer_cb_data *kc;
 666         sbintime_t to;
 667         unsigned int ncallouts;
 668
 669         if (kn->kn_sdata < 0)
 670                 return (EINVAL);
 671         if (kn->kn_sdata == 0 && (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0)
 672                 kn->kn_sdata = 1;
 673         /* Only precision unit are supported in flags so far */
 674         if ((kn->kn_sfflags & ~NOTE_TIMER_PRECMASK) != 0)
 675                 return (EINVAL);
 676
 677         to = timer2sbintime(kn->kn_sdata, kn->kn_sfflags);
 678         if (to < 0)
 679                 return (EINVAL);
 680
 681         do {
 682                 ncallouts = kq_ncallouts;
 683                 if (ncallouts >= kq_calloutmax)
 684                         return (ENOMEM);
 685         } while (!atomic_cmpset_int(&kq_ncallouts, ncallouts, ncallouts + 1));
 686
 687         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 688         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add clears it */
 689         kn->kn_ptr.p_v = kc = malloc(sizeof(*kc), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 690         callout_init(&kc->c, 1);
 691         kc->next = to + sbinuptime();
 692         kc->to = to;
 693         callout_reset_sbt_on(&kc->c, kc->next, 0, filt_timerexpire, kn,
 694             PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 695
 696         return (0);
 697 }
 698
 699 static void
 700 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 701 {
 702         struct kq_timer_cb_data *kc;
 703         unsigned int old;
 704
 705         kc = kn->kn_ptr.p_v;
 706         callout_drain(&kc->c);
 707         free(kc, M_KQUEUE);
 708         old = atomic_fetchadd_int(&kq_ncallouts, -1);
 709         KASSERT(old > 0, ("Number of callouts cannot become negative"));
 710         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove sets it */
 711 }
 712
 713 static int
 714 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 715 {
 716
 717         return (kn->kn_data != 0);
 718 }
 719
 720 static int
 721 filt_userattach(struct knote *kn)
 722 {
 723
 724         /*
 725          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 726          */
 727         kn->kn_hook = NULL;
 728         if (kn->kn_fflags & NOTE_TRIGGER)
 729                 kn->kn_hookid = 1;
 730         else
 731                 kn->kn_hookid = 0;
 732         return (0);
 733 }
 734
 735 static void
 736 filt_userdetach(__unused struct knote *kn)
 737 {
 738
 739         /*
 740          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 741          */
 742 }
 743
 744 static int
 745 filt_user(struct knote *kn, __unused long hint)
 746 {
 747
 748         return (kn->kn_hookid);
 749 }
 750
 751 static void
 752 filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev, u_long type)
 753 {
 754         u_int ffctrl;
 755
 756         switch (type) {
 757         case EVENT_REGISTER:
 758                 if (kev->fflags & NOTE_TRIGGER)
 759                         kn->kn_hookid = 1;
 760
 761                 ffctrl = kev->fflags & NOTE_FFCTRLMASK;
 762                 kev->fflags &= NOTE_FFLAGSMASK;
 763                 switch (ffctrl) {
 764                 case NOTE_FFNOP:
 765                         break;
 766
 767                 case NOTE_FFAND:
 768                         kn->kn_sfflags &= kev->fflags;
 769                         break;
 770
 771                 case NOTE_FFOR:
 772                         kn->kn_sfflags |= kev->fflags;
 773                         break;
 774
 775                 case NOTE_FFCOPY:
 776                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 777                         break;
 778
 779                 default:
 780                         /* XXX Return error? */
 781                         break;
 782                 }
 783                 kn->kn_sdata = kev->data;
 784                 if (kev->flags & EV_CLEAR) {
 785                         kn->kn_hookid = 0;
 786                         kn->kn_data = 0;
 787                         kn->kn_fflags = 0;
 788                 }
 789                 break;
 790
 791         case EVENT_PROCESS:
 792                 *kev = kn->kn_kevent;
 793                 kev->fflags = kn->kn_sfflags;
 794                 kev->data = kn->kn_sdata;
 795                 if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 796                         kn->kn_hookid = 0;
 797                         kn->kn_data = 0;
 798                         kn->kn_fflags = 0;
 799                 }
 800                 break;
 801
 802         default:
 803                 panic("filt_usertouch() - invalid type (%ld)", type);
 804                 break;
 805         }
 806 }
 807
 808 int
 809 sys_kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 810 {
 811
 812         return (kern_kqueue(td, 0, NULL));
 813 }
 814
 815 static void
 816 kqueue_init(struct kqueue *kq)
 817 {
 818
 819         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK);
 820         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 821         knlist_init_mtx(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 822         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 823 }
 824
 825 int
 826 kern_kqueue(struct thread *td, int flags, struct filecaps *fcaps)
 827 {
 828         struct filedesc *fdp;
 829         struct kqueue *kq;
 830         struct file *fp;
 831         struct ucred *cred;
 832         int fd, error;
 833
 834         fdp = td->td_proc->p_fd;
 835         cred = td->td_ucred;
 836         if (!chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, 1, lim_cur(td, RLIMIT_KQUEUES)))
 837                 return (ENOMEM);
 838
 839         error = falloc_caps(td, &fp, &fd, flags, fcaps);
 840         if (error != 0) {
 841                 chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
 842                 return (error);
 843         }
 844
 845         /* An extra reference on `fp' has been held for us by falloc(). */
 846         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 847         kqueue_init(kq);
 848         kq->kq_fdp = fdp;
 849         kq->kq_cred = crhold(cred);
 850
 851         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 852         TAILQ_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 853         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 854
 855         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_KQUEUE, kq, &kqueueops);
 856         fdrop(fp, td);
 857
 858         td->td_retval[0] = fd;
 859         return (0);
 860 }
 861
 862 #ifdef KTRACE
 863 static size_t
 864 kev_iovlen(int n, u_int kgio)
 865 {
 866
 867         if (n < 0 || n >= kgio / sizeof(struct kevent))
 868                 return (kgio);
 869         return (n * sizeof(struct kevent));
 870 }
 871 #endif
 872
 873 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 874 struct kevent_args {
 875         int     fd;
 876         const struct kevent *changelist;
 877         int     nchanges;
 878         struct  kevent *eventlist;
 879         int     nevents;
 880         const struct timespec *timeout;
 881 };
 882 #endif
 883 int
 884 sys_kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 885 {
 886         struct timespec ts, *tsp;
 887         struct kevent_copyops k_ops = {
 888                 .arg = uap,
 889                 .k_copyout = kevent_copyout,
 890                 .k_copyin = kevent_copyin,
 891         };
 892         int error;
 893 #ifdef KTRACE
 894         struct uio ktruio;
 895         struct iovec ktriov;
 896         struct uio *ktruioin = NULL;
 897         struct uio *ktruioout = NULL;
 898         u_int kgio;
 899 #endif
 900
 901         if (uap->timeout != NULL) {
 902                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 903                 if (error)
 904                         return (error);
 905                 tsp = &ts;
 906         } else
 907                 tsp = NULL;
 908
 909 #ifdef KTRACE
 910         if (KTRPOINT(td, KTR_GENIO)) {
 911                 kgio = ktr_geniosize;
 912                 ktriov.iov_base = uap->changelist;
 913                 ktriov.iov_len = kev_iovlen(uap->nchanges, kgio);
 914                 ktruio = (struct uio){ .uio_iov = &ktriov, .uio_iovcnt = 1,
 915                     .uio_segflg = UIO_USERSPACE, .uio_rw = UIO_READ,
 916                     .uio_td = td };
 917                 ktruioin = cloneuio(&ktruio);
 918                 ktriov.iov_base = uap->eventlist;
 919                 ktriov.iov_len = kev_iovlen(uap->nevents, kgio);
 920                 ktriov.iov_len = uap->nevents * sizeof(struct kevent);
 921                 ktruioout = cloneuio(&ktruio);
 922         }
 923 #endif
 924
 925         error = kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 926             &k_ops, tsp);
 927
 928 #ifdef KTRACE
 929         if (ktruioin != NULL) {
 930                 ktruioin->uio_resid = kev_iovlen(uap->nchanges, kgio);
 931                 ktrgenio(uap->fd, UIO_WRITE, ktruioin, 0);
 932                 ktruioout->uio_resid = kev_iovlen(td->td_retval[0], kgio);
 933                 ktrgenio(uap->fd, UIO_READ, ktruioout, error);
 934         }
 935 #endif
 936
 937         return (error);
 938 }
 939
 940 /*
 941  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 942  */
 943 static int
 944 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 945 {
 946         struct kevent_args *uap;
 947         int error;
 948
 949         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 950         uap = (struct kevent_args *)arg;
 951
 952         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 953         if (error == 0)
 954                 uap->eventlist += count;
 955         return (error);
 956 }
 957
 958 /*
 959  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 960  */
 961 static int
 962 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 963 {
 964         struct kevent_args *uap;
 965         int error;
 966
 967         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 968         uap = (struct kevent_args *)arg;
 969
 970         error = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 971         if (error == 0)
 972                 uap->changelist += count;
 973         return (error);
 974 }
 975
 976 int
 977 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 978     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 979 {
 980         cap_rights_t rights;
 981         struct file *fp;
 982         int error;
 983
 984         cap_rights_init(&rights);
 985         if (nchanges > 0)
 986                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE);
 987         if (nevents > 0)
 988                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_EVENT);
 989         error = fget(td, fd, &rights, &fp);
 990         if (error != 0)
 991                 return (error);
 992
 993         error = kern_kevent_fp(td, fp, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
 994         fdrop(fp, td);
 995
 996         return (error);
 997 }
 998
 999 static int
1000 kqueue_kevent(struct kqueue *kq, struct thread *td, int nchanges, int nevents,
1001     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
1002 {
1003         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
1004         struct kevent *kevp, *changes;
1005         int i, n, nerrors, error;
1006
1007         nerrors = 0;
1008         while (nchanges > 0) {
1009                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
1010                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
1011                 if (error)
1012                         return (error);
1013                 changes = keva;
1014                 for (i = 0; i < n; i++) {
1015                         kevp = &changes[i];
1016                         if (!kevp->filter)
1017                                 continue;
1018                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
1019                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
1020                         if (error || (kevp->flags & EV_RECEIPT)) {
1021                                 if (nevents == 0)
1022                                         return (error);
1023                                 kevp->flags = EV_ERROR;
1024                                 kevp->data = error;
1025                                 (void)k_ops->k_copyout(k_ops->arg, kevp, 1);
1026                                 nevents--;
1027                                 nerrors++;
1028                         }
1029                 }
1030                 nchanges -= n;
1031         }
1032         if (nerrors) {
1033                 td->td_retval[0] = nerrors;
1034                 return (0);
1035         }
1036
1037         return (kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td));
1038 }
1039
1040 int
1041 kern_kevent_fp(struct thread *td, struct file *fp, int nchanges, int nevents,
1042     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
1043 {
1044         struct kqueue *kq;
1045         int error;
1046
1047         error = kqueue_acquire(fp, &kq);
1048         if (error != 0)
1049                 return (error);
1050         error = kqueue_kevent(kq, td, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
1051         kqueue_release(kq, 0);
1052         return (error);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Performs a kevent() call on a temporarily created kqueue. This can be
1057  * used to perform one-shot polling, similar to poll() and select().
1058  */
1059 int
1060 kern_kevent_anonymous(struct thread *td, int nevents,
1061     struct kevent_copyops *k_ops)
1062 {
1063         struct kqueue kq = {};
1064         int error;
1065
1066         kqueue_init(&kq);
1067         kq.kq_refcnt = 1;
1068         error = kqueue_kevent(&kq, td, nevents, nevents, k_ops, NULL);
1069         kqueue_drain(&kq, td);
1070         kqueue_destroy(&kq);
1071         return (error);
1072 }
1073
1074 int
1075 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
1076 {
1077         int error;
1078
1079         error = 0;
1080         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
1081                 printf(
1082 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
1083                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
1084                 return EINVAL;
1085         }
1086         mtx_lock(&filterops_lock);
1087         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
1088             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
1089                 error = EEXIST;
1090         else {
1091                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
1092                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1093         }
1094         mtx_unlock(&filterops_lock);
1095
1096         return (error);
1097 }
1098
1099 int
1100 kqueue_del_filteropts(int filt)
1101 {
1102         int error;
1103
1104         error = 0;
1105         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1106                 return EINVAL;
1107
1108         mtx_lock(&filterops_lock);
1109         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
1110             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1111                 error = EINVAL;
1112         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
1113                 error = EBUSY;
1114         else {
1115                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1116                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1117         }
1118         mtx_unlock(&filterops_lock);
1119
1120         return error;
1121 }
1122
1123 static struct filterops *
1124 kqueue_fo_find(int filt)
1125 {
1126
1127         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1128                 return NULL;
1129
1130         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1131                 return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1132
1133         mtx_lock(&filterops_lock);
1134         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
1135         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1136                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1137         mtx_unlock(&filterops_lock);
1138
1139         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1140 }
1141
1142 static void
1143 kqueue_fo_release(int filt)
1144 {
1145
1146         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1147                 return;
1148
1149         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1150                 return;
1151
1152         mtx_lock(&filterops_lock);
1153         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
1154             ("filter object refcount not valid on release"));
1155         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
1156         mtx_unlock(&filterops_lock);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * A ref to kq (obtained via kqueue_acquire) must be held.  waitok will
1161  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
1162  * hold any mutexes.
1163  */
1164 static int
1165 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
1166 {
1167         struct filterops *fops;
1168         struct file *fp;
1169         struct knote *kn, *tkn;
1170         struct knlist *knl;
1171         cap_rights_t rights;
1172         int error, filt, event;
1173         int haskqglobal, filedesc_unlock;
1174
1175         if ((kev->flags & (EV_ENABLE | EV_DISABLE)) == (EV_ENABLE | EV_DISABLE))
1176                 return (EINVAL);
1177
1178         fp = NULL;
1179         kn = NULL;
1180         knl = NULL;
1181         error = 0;
1182         haskqglobal = 0;
1183         filedesc_unlock = 0;
1184
1185         filt = kev->filter;
1186         fops = kqueue_fo_find(filt);
1187         if (fops == NULL)
1188                 return EINVAL;
1189
1190         if (kev->flags & EV_ADD) {
1191                 /*
1192                  * Prevent waiting with locks.  Non-sleepable
1193                  * allocation failures are handled in the loop, only
1194                  * if the spare knote appears to be actually required.
1195                  */
1196                 tkn = knote_alloc(waitok);
1197         } else {
1198                 tkn = NULL;
1199         }
1200
1201 findkn:
1202         if (fops->f_isfd) {
1203                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
1204                 if (kev->ident > INT_MAX)
1205                         error = EBADF;
1206                 else
1207                         error = fget(td, kev->ident,
1208                             cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT), &fp);
1209                 if (error)
1210                         goto done;
1211
1212                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
1213                     kev->ident, 0) != 0) {
1214                         /* try again */
1215                         fdrop(fp, td);
1216                         fp = NULL;
1217                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1218                         if (error)
1219                                 goto done;
1220                         goto findkn;
1221                 }
1222
1223                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1224                         /*
1225                          * If we add some intelligence about what we are doing,
1226                          * we should be able to support events on ourselves.
1227                          * We need to know when we are doing this to prevent
1228                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
1229                          * they are the same thing.
1230                          */
1231                         if (fp->f_data == kq) {
1232                                 error = EINVAL;
1233                                 goto done;
1234                         }
1235
1236                         /*
1237                          * Pre-lock the filedesc before the global
1238                          * lock mutex, see the comment in
1239                          * kqueue_close().
1240                          */
1241                         FILEDESC_XLOCK(td->td_proc->p_fd);
1242                         filedesc_unlock = 1;
1243                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1244                 }
1245
1246                 KQ_LOCK(kq);
1247                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
1248                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
1249                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
1250                                         break;
1251                 }
1252         } else {
1253                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
1254                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1255
1256                 KQ_LOCK(kq);
1257
1258                 /*
1259                  * If possible, find an existing knote to use for this kevent.
1260                  */
1261                 if (kev->filter == EVFILT_PROC &&
1262                     (kev->flags & (EV_FLAG1 | EV_FLAG2)) != 0) {
1263                         /* This is an internal creation of a process tracking
1264                          * note. Don't attempt to coalesce this with an
1265                          * existing note.
1266                          */
1267                         ;
1268                 } else if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1269                         struct klist *list;
1270
1271                         list = &kq->kq_knhash[
1272                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
1273                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
1274                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
1275                                     kev->filter == kn->kn_filter)
1276                                         break;
1277                 }
1278         }
1279
1280         /* knote is in the process of changing, wait for it to stabilize. */
1281         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1282                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1283                 if (filedesc_unlock) {
1284                         FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1285                         filedesc_unlock = 0;
1286                 }
1287                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1288                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
1289                 if (fp != NULL) {
1290                         fdrop(fp, td);
1291                         fp = NULL;
1292                 }
1293                 goto findkn;
1294         }
1295
1296         /*
1297          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
1298          */
1299         if (kn == NULL) {
1300                 if (kev->flags & EV_ADD) {
1301                         kn = tkn;
1302                         tkn = NULL;
1303                         if (kn == NULL) {
1304                                 KQ_UNLOCK(kq);
1305                                 error = ENOMEM;
1306                                 goto done;
1307                         }
1308                         kn->kn_fp = fp;
1309                         kn->kn_kq = kq;
1310                         kn->kn_fop = fops;
1311                         /*
1312                          * apply reference counts to knote structure, and
1313                          * do not release it at the end of this routine.
1314                          */
1315                         fops = NULL;
1316                         fp = NULL;
1317
1318                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1319                         kn->kn_sdata = kev->data;
1320                         kev->fflags = 0;
1321                         kev->data = 0;
1322                         kn->kn_kevent = *kev;
1323                         kn->kn_kevent.flags &= ~(EV_ADD | EV_DELETE |
1324                             EV_ENABLE | EV_DISABLE | EV_FORCEONESHOT);
1325                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
1326
1327                         error = knote_attach(kn, kq);
1328                         KQ_UNLOCK(kq);
1329                         if (error != 0) {
1330                                 tkn = kn;
1331                                 goto done;
1332                         }
1333
1334                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
1335                                 knote_drop(kn, td);
1336                                 goto done;
1337                         }
1338                         knl = kn_list_lock(kn);
1339                         goto done_ev_add;
1340                 } else {
1341                         /* No matching knote and the EV_ADD flag is not set. */
1342                         KQ_UNLOCK(kq);
1343                         error = ENOENT;
1344                         goto done;
1345                 }
1346         }
1347
1348         if (kev->flags & EV_DELETE) {
1349                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1350                 KQ_UNLOCK(kq);
1351                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1352                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1353                 knote_drop(kn, td);
1354                 goto done;
1355         }
1356
1357         if (kev->flags & EV_FORCEONESHOT) {
1358                 kn->kn_flags |= EV_ONESHOT;
1359                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1360         }
1361
1362         /*
1363          * The user may change some filter values after the initial EV_ADD,
1364          * but doing so will not reset any filter which has already been
1365          * triggered.
1366          */
1367         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1368         KQ_UNLOCK(kq);
1369         knl = kn_list_lock(kn);
1370         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
1371         if (!fops->f_isfd && fops->f_touch != NULL) {
1372                 fops->f_touch(kn, kev, EVENT_REGISTER);
1373         } else {
1374                 kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1375                 kn->kn_sdata = kev->data;
1376         }
1377
1378         /*
1379          * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.  This can happen when
1380          * the initial attach event decides that the event is "completed"
1381          * already.  i.e. filt_procattach is called on a zombie process.  It
1382          * will call filt_proc which will remove it from the list, and NULL
1383          * kn_knlist.
1384          */
1385 done_ev_add:
1386         if ((kev->flags & EV_ENABLE) != 0)
1387                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
1388         else if ((kev->flags & EV_DISABLE) != 0)
1389                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1390
1391         if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)
1392                 event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
1393         else
1394                 event = 0;
1395
1396         KQ_LOCK(kq);
1397         if (event)
1398                 kn->kn_status |= KN_ACTIVE;
1399         if ((kn->kn_status & (KN_ACTIVE | KN_DISABLED | KN_QUEUED)) ==
1400             KN_ACTIVE)
1401                 knote_enqueue(kn);
1402         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1403         kn_list_unlock(knl);
1404         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1405
1406 done:
1407         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1408         if (filedesc_unlock)
1409                 FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1410         if (fp != NULL)
1411                 fdrop(fp, td);
1412         knote_free(tkn);
1413         if (fops != NULL)
1414                 kqueue_fo_release(filt);
1415         return (error);
1416 }
1417
1418 static int
1419 kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
1420 {
1421         int error;
1422         struct kqueue *kq;
1423
1424         error = 0;
1425
1426         kq = fp->f_data;
1427         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL)
1428                 return (EBADF);
1429         *kqp = kq;
1430         KQ_LOCK(kq);
1431         if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
1432                 KQ_UNLOCK(kq);
1433                 return (EBADF);
1434         }
1435         kq->kq_refcnt++;
1436         KQ_UNLOCK(kq);
1437
1438         return error;
1439 }
1440
1441 static void
1442 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
1443 {
1444         if (locked)
1445                 KQ_OWNED(kq);
1446         else
1447                 KQ_LOCK(kq);
1448         kq->kq_refcnt--;
1449         if (kq->kq_refcnt == 1)
1450                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
1451         if (!locked)
1452                 KQ_UNLOCK(kq);
1453 }
1454
1455 static void
1456 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
1457 {
1458
1459         KQ_OWNED(kq);
1460         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
1461             ("scheduling kqueue task while draining"));
1462
1463         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
1464                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue_ctx, &kq->kq_task);
1465                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
1466         }
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1471  *
1472  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1473  *
1474  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1475  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1476  * be no locks held.
1477  */
1478 static int
1479 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1480         int waitok)
1481 {
1482         struct klist *list, *tmp_knhash, *to_free;
1483         u_long tmp_knhashmask;
1484         int size;
1485         int fd;
1486         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1487
1488         KQ_NOTOWNED(kq);
1489
1490         to_free = NULL;
1491         if (fops->f_isfd) {
1492                 fd = ident;
1493                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1494                         size = kq->kq_knlistsize;
1495                         while (size <= fd)
1496                                 size += KQEXTENT;
1497                         list = malloc(size * sizeof(*list), M_KQUEUE, mflag);
1498                         if (list == NULL)
1499                                 return ENOMEM;
1500                         KQ_LOCK(kq);
1501                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1502                                 to_free = list;
1503                                 list = NULL;
1504                         } else {
1505                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1506                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1507                                             kq->kq_knlistsize * sizeof(*list));
1508                                         to_free = kq->kq_knlist;
1509                                         kq->kq_knlist = NULL;
1510                                 }
1511                                 bzero((caddr_t)list +
1512                                     kq->kq_knlistsize * sizeof(*list),
1513                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof(*list));
1514                                 kq->kq_knlistsize = size;
1515                                 kq->kq_knlist = list;
1516                         }
1517                         KQ_UNLOCK(kq);
1518                 }
1519         } else {
1520                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1521                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1522                             &tmp_knhashmask);
1523                         if (tmp_knhash == NULL)
1524                                 return ENOMEM;
1525                         KQ_LOCK(kq);
1526                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1527                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1528                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1529                         } else {
1530                                 to_free = tmp_knhash;
1531                         }
1532                         KQ_UNLOCK(kq);
1533                 }
1534         }
1535         free(to_free, M_KQUEUE);
1536
1537         KQ_NOTOWNED(kq);
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 static void
1542 kqueue_task(void *arg, int pending)
1543 {
1544         struct kqueue *kq;
1545         int haskqglobal;
1546
1547         haskqglobal = 0;
1548         kq = arg;
1549
1550         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1551         KQ_LOCK(kq);
1552
1553         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1554
1555         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1556         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1557                 wakeup(&kq->kq_state);
1558         }
1559         KQ_UNLOCK(kq);
1560         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1565  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1566  */
1567 static int
1568 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1569     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1570 {
1571         struct kevent *kevp;
1572         struct knote *kn, *marker;
1573         struct knlist *knl;
1574         sbintime_t asbt, rsbt;
1575         int count, error, haskqglobal, influx, nkev, touch;
1576
1577         count = maxevents;
1578         nkev = 0;
1579         error = 0;
1580         haskqglobal = 0;
1581
1582         if (maxevents == 0)
1583                 goto done_nl;
1584
1585         rsbt = 0;
1586         if (tsp != NULL) {
1587                 if (tsp->tv_sec < 0 || tsp->tv_nsec < 0 ||
1588                     tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1589                         error = EINVAL;
1590                         goto done_nl;
1591                 }
1592                 if (timespecisset(tsp)) {
1593                         if (tsp->tv_sec <= INT32_MAX) {
1594                                 rsbt = tstosbt(*tsp);
1595                                 if (TIMESEL(&asbt, rsbt))
1596                                         asbt += tc_tick_sbt;
1597                                 if (asbt <= SBT_MAX - rsbt)
1598                                         asbt += rsbt;
1599                                 else
1600                                         asbt = 0;
1601                                 rsbt >>= tc_precexp;
1602                         } else
1603                                 asbt = 0;
1604                 } else
1605                         asbt = -1;
1606         } else
1607                 asbt = 0;
1608         marker = knote_alloc(1);
1609         marker->kn_status = KN_MARKER;
1610         KQ_LOCK(kq);
1611
1612 retry:
1613         kevp = keva;
1614         if (kq->kq_count == 0) {
1615                 if (asbt == -1) {
1616                         error = EWOULDBLOCK;
1617                 } else {
1618                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1619                         error = msleep_sbt(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1620                             "kqread", asbt, rsbt, C_ABSOLUTE);
1621                 }
1622                 if (error == 0)
1623                         goto retry;
1624                 /* don't restart after signals... */
1625                 if (error == ERESTART)
1626                         error = EINTR;
1627                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1628                         error = 0;
1629                 goto done;
1630         }
1631
1632         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1633         influx = 0;
1634         while (count) {
1635                 KQ_OWNED(kq);
1636                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1637
1638                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1639                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1640                         if (influx) {
1641                                 influx = 0;
1642                                 KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1643                         }
1644                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1645                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1646                             "kqflxwt", 0);
1647                         continue;
1648                 }
1649
1650                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1651                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1652                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1653                         kq->kq_count--;
1654                         continue;
1655                 }
1656                 if (kn == marker) {
1657                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1658                         if (count == maxevents)
1659                                 goto retry;
1660                         goto done;
1661                 }
1662                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1663                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1664
1665                 if ((kn->kn_flags & EV_DROP) == EV_DROP) {
1666                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1667                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1668                         kq->kq_count--;
1669                         KQ_UNLOCK(kq);
1670                         /*
1671                          * We don't need to lock the list since we've marked
1672                          * it _INFLUX.
1673                          */
1674                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1675                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1676                         knote_drop(kn, td);
1677                         KQ_LOCK(kq);
1678                         continue;
1679                 } else if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1680                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1681                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1682                         kq->kq_count--;
1683                         KQ_UNLOCK(kq);
1684                         /*
1685                          * We don't need to lock the list since we've marked
1686                          * it _INFLUX.
1687                          */
1688                         *kevp = kn->kn_kevent;
1689                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1690                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1691                         knote_drop(kn, td);
1692                         KQ_LOCK(kq);
1693                         kn = NULL;
1694                 } else {
1695                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1696                         KQ_UNLOCK(kq);
1697                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1698                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1699                         knl = kn_list_lock(kn);
1700                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1701                                 KQ_LOCK(kq);
1702                                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1703                                 kn->kn_status &=
1704                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX |
1705                                     KN_SCAN);
1706                                 kq->kq_count--;
1707                                 kn_list_unlock(knl);
1708                                 influx = 1;
1709                                 continue;
1710                         }
1711                         touch = (!kn->kn_fop->f_isfd &&
1712                             kn->kn_fop->f_touch != NULL);
1713                         if (touch)
1714                                 kn->kn_fop->f_touch(kn, kevp, EVENT_PROCESS);
1715                         else
1716                                 *kevp = kn->kn_kevent;
1717                         KQ_LOCK(kq);
1718                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1719                         if (kn->kn_flags & (EV_CLEAR | EV_DISPATCH)) {
1720                                 /*
1721                                  * Manually clear knotes who weren't
1722                                  * 'touch'ed.
1723                                  */
1724                                 if (touch == 0 && kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1725                                         kn->kn_data = 0;
1726                                         kn->kn_fflags = 0;
1727                                 }
1728                                 if (kn->kn_flags & EV_DISPATCH)
1729                                         kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1730                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1731                                 kq->kq_count--;
1732                         } else
1733                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1734
1735                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1736                         kn_list_unlock(knl);
1737                         influx = 1;
1738                 }
1739
1740                 /* we are returning a copy to the user */
1741                 kevp++;
1742                 nkev++;
1743                 count--;
1744
1745                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1746                         influx = 0;
1747                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1748                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1749                         nkev = 0;
1750                         kevp = keva;
1751                         KQ_LOCK(kq);
1752                         if (error)
1753                                 break;
1754                 }
1755         }
1756         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1757 done:
1758         KQ_OWNED(kq);
1759         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1760         knote_free(marker);
1761 done_nl:
1762         KQ_NOTOWNED(kq);
1763         if (nkev != 0)
1764                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1765         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1766         return (error);
1767 }
1768
1769 /*ARGSUSED*/
1770 static int
1771 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1772         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1773 {
1774         /*
1775          * Enabling sigio causes two major problems:
1776          * 1) infinite recursion:
1777          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1778          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1779          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1780          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1781          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1782          * we have a SIGIO in progress.
1783          * 2) locking problems:
1784          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1785          * us above the proc and pgrp locks.
1786          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1787          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1788          * a signal to the wrong process.
1789          *
1790          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1791          */
1792 #if 0
1793         struct kqueue *kq;
1794
1795         kq = fp->f_data;
1796         switch (cmd) {
1797         case FIOASYNC:
1798                 if (*(int *)data) {
1799                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1800                 } else {
1801                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1802                 }
1803                 return (0);
1804
1805         case FIOSETOWN:
1806                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1807
1808         case FIOGETOWN:
1809                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1810                 return (0);
1811         }
1812 #endif
1813
1814         return (ENOTTY);
1815 }
1816
1817 /*ARGSUSED*/
1818 static int
1819 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1820         struct thread *td)
1821 {
1822         struct kqueue *kq;
1823         int revents = 0;
1824         int error;
1825
1826         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1827                 return POLLERR;
1828
1829         KQ_LOCK(kq);
1830         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1831                 if (kq->kq_count) {
1832                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1833                 } else {
1834                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1835                         if (SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1836                                 kq->kq_state |= KQ_SEL;
1837                 }
1838         }
1839         kqueue_release(kq, 1);
1840         KQ_UNLOCK(kq);
1841         return (revents);
1842 }
1843
1844 /*ARGSUSED*/
1845 static int
1846 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1847         struct thread *td)
1848 {
1849
1850         bzero((void *)st, sizeof *st);
1851         /*
1852          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1853          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1854          * syscall better by calling kevent?
1855          *
1856          * XXX - This is needed for libc_r.
1857          */
1858         st->st_mode = S_IFIFO;
1859         return (0);
1860 }
1861
1862 static void
1863 kqueue_drain(struct kqueue *kq, struct thread *td)
1864 {
1865         struct knote *kn;
1866         int i;
1867
1868         KQ_LOCK(kq);
1869
1870         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1871             ("kqueue already closing"));
1872         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1873         if (kq->kq_refcnt > 1)
1874                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1875
1876         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1877
1878         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1879             ("kqueue's knlist not empty"));
1880
1881         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1882                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1883                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1884                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1885                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclo1", 0);
1886                                 continue;
1887                         }
1888                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1889                         KQ_UNLOCK(kq);
1890                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1891                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1892                         knote_drop(kn, td);
1893                         KQ_LOCK(kq);
1894                 }
1895         }
1896         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1897                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1898                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1899                                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1900                                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1901                                         msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1902                                                "kqclo2", 0);
1903                                         continue;
1904                                 }
1905                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1906                                 KQ_UNLOCK(kq);
1907                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1908                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1909                                 knote_drop(kn, td);
1910                                 KQ_LOCK(kq);
1911                         }
1912                 }
1913         }
1914
1915         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1916                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1917                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1918         }
1919
1920         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1921                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1922                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1923                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1924         }
1925
1926         KQ_UNLOCK(kq);
1927 }
1928
1929 static void
1930 kqueue_destroy(struct kqueue *kq)
1931 {
1932
1933         KASSERT(kq->kq_fdp == NULL,
1934             ("kqueue still attached to a file descriptor"));
1935         seldrain(&kq->kq_sel);
1936         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1937         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1938
1939         if (kq->kq_knhash != NULL)
1940                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1941         if (kq->kq_knlist != NULL)
1942                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1943
1944         funsetown(&kq->kq_sigio);
1945 }
1946
1947 /*ARGSUSED*/
1948 static int
1949 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1950 {
1951         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1952         struct filedesc *fdp;
1953         int error;
1954         int filedesc_unlock;
1955
1956         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1957                 return error;
1958         kqueue_drain(kq, td);
1959
1960         /*
1961          * We could be called due to the knote_drop() doing fdrop(),
1962          * called from kqueue_register().  In this case the global
1963          * lock is owned, and filedesc sx is locked before, to not
1964          * take the sleepable lock after non-sleepable.
1965          */
1966         fdp = kq->kq_fdp;
1967         kq->kq_fdp = NULL;
1968         if (!sx_xlocked(FILEDESC_LOCK(fdp))) {
1969                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1970                 filedesc_unlock = 1;
1971         } else
1972                 filedesc_unlock = 0;
1973         TAILQ_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
1974         if (filedesc_unlock)
1975                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1976
1977         kqueue_destroy(kq);
1978         chgkqcnt(kq->kq_cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
1979         crfree(kq->kq_cred);
1980         free(kq, M_KQUEUE);
1981         fp->f_data = NULL;
1982
1983         return (0);
1984 }
1985
1986 static int
1987 kqueue_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
1988 {
1989
1990         kif->kf_type = KF_TYPE_KQUEUE;
1991         return (0);
1992 }
1993
1994 static void
1995 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1996 {
1997         KQ_OWNED(kq);
1998
1999         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
2000                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
2001                 wakeup(kq);
2002         }
2003         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
2004                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
2005                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
2006                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
2007         }
2008         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
2009                 kqueue_schedtask(kq);
2010         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
2011                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
2012         }
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
2017  *
2018  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
2019  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
2020  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
2021  * first.
2022  */
2023 void
2024 knote(struct knlist *list, long hint, int lockflags)
2025 {
2026         struct kqueue *kq;
2027         struct knote *kn, *tkn;
2028         int error;
2029         bool own_influx;
2030
2031         if (list == NULL)
2032                 return;
2033
2034         KNL_ASSERT_LOCK(list, lockflags & KNF_LISTLOCKED);
2035
2036         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2037                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
2038
2039         /*
2040          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can
2041          * eliminate the kqueue scheduling, but this will introduce
2042          * four lock/unlock's for each knote to test.  Also, marker
2043          * would be needed to keep iteration position, since filters
2044          * or other threads could remove events.
2045          */
2046         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &list->kl_list, kn_selnext, tkn) {
2047                 kq = kn->kn_kq;
2048                 KQ_LOCK(kq);
2049                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
2050                         /*
2051                          * Do not process the influx notes, except for
2052                          * the influx coming from the kq unlock in the
2053                          * kqueue_scan().  In the later case, we do
2054                          * not interfere with the scan, since the code
2055                          * fragment in kqueue_scan() locks the knlist,
2056                          * and cannot proceed until we finished.
2057                          */
2058                         KQ_UNLOCK(kq);
2059                 } else if ((lockflags & KNF_NOKQLOCK) != 0) {
2060                         own_influx = (kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0;
2061                         if (own_influx)
2062                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2063                         KQ_UNLOCK(kq);
2064                         error = kn->kn_fop->f_event(kn, hint);
2065                         KQ_LOCK(kq);
2066                         if (own_influx)
2067                                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
2068                         if (error)
2069                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2070                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2071                 } else {
2072                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
2073                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
2074                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2075                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
2076                         KQ_UNLOCK(kq);
2077                 }
2078         }
2079         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2080                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
2081 }
2082
2083 /*
2084  * add a knote to a knlist
2085  */
2086 void
2087 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2088 {
2089         KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked);
2090         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
2091         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
2092             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
2093         if (!islocked)
2094                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2095         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
2096         if (!islocked)
2097                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2098         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2099         kn->kn_knlist = knl;
2100         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
2101         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2102 }
2103
2104 static void
2105 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked,
2106     int kqislocked)
2107 {
2108         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
2109         KNL_ASSERT_LOCK(knl, knlislocked);
2110         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
2111         if (!kqislocked)
2112                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
2113     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
2114         if (!knlislocked)
2115                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2116         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
2117         kn->kn_knlist = NULL;
2118         if (!knlislocked)
2119                 kn_list_unlock(knl);
2120         if (!kqislocked)
2121                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2122         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
2123         if (!kqislocked)
2124                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2125 }
2126
2127 /*
2128  * remove knote from the specified knlist
2129  */
2130 void
2131 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2132 {
2133
2134         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
2135 }
2136
2137 int
2138 knlist_empty(struct knlist *knl)
2139 {
2140
2141         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2142         return (SLIST_EMPTY(&knl->kl_list));
2143 }
2144
2145 static struct mtx knlist_lock;
2146 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
2147     MTX_DEF);
2148 static void knlist_mtx_lock(void *arg);
2149 static void knlist_mtx_unlock(void *arg);
2150
2151 static void
2152 knlist_mtx_lock(void *arg)
2153 {
2154
2155         mtx_lock((struct mtx *)arg);
2156 }
2157
2158 static void
2159 knlist_mtx_unlock(void *arg)
2160 {
2161
2162         mtx_unlock((struct mtx *)arg);
2163 }
2164
2165 static void
2166 knlist_mtx_assert_locked(void *arg)
2167 {
2168
2169         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_OWNED);
2170 }
2171
2172 static void
2173 knlist_mtx_assert_unlocked(void *arg)
2174 {
2175
2176         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_NOTOWNED);
2177 }
2178
2179 static void
2180 knlist_rw_rlock(void *arg)
2181 {
2182
2183         rw_rlock((struct rwlock *)arg);
2184 }
2185
2186 static void
2187 knlist_rw_runlock(void *arg)
2188 {
2189
2190         rw_runlock((struct rwlock *)arg);
2191 }
2192
2193 static void
2194 knlist_rw_assert_locked(void *arg)
2195 {
2196
2197         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_LOCKED);
2198 }
2199
2200 static void
2201 knlist_rw_assert_unlocked(void *arg)
2202 {
2203
2204         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_UNLOCKED);
2205 }
2206
2207 void
2208 knlist_init(struct knlist *knl, void *lock, void (*kl_lock)(void *),
2209     void (*kl_unlock)(void *),
2210     void (*kl_assert_locked)(void *), void (*kl_assert_unlocked)(void *))
2211 {
2212
2213         if (lock == NULL)
2214                 knl->kl_lockarg = &knlist_lock;
2215         else
2216                 knl->kl_lockarg = lock;
2217
2218         if (kl_lock == NULL)
2219                 knl->kl_lock = knlist_mtx_lock;
2220         else
2221                 knl->kl_lock = kl_lock;
2222         if (kl_unlock == NULL)
2223                 knl->kl_unlock = knlist_mtx_unlock;
2224         else
2225                 knl->kl_unlock = kl_unlock;
2226         if (kl_assert_locked == NULL)
2227                 knl->kl_assert_locked = knlist_mtx_assert_locked;
2228         else
2229                 knl->kl_assert_locked = kl_assert_locked;
2230         if (kl_assert_unlocked == NULL)
2231                 knl->kl_assert_unlocked = knlist_mtx_assert_unlocked;
2232         else
2233                 knl->kl_assert_unlocked = kl_assert_unlocked;
2234
2235         knl->kl_autodestroy = 0;
2236         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2237 }
2238
2239 void
2240 knlist_init_mtx(struct knlist *knl, struct mtx *lock)
2241 {
2242
2243         knlist_init(knl, lock, NULL, NULL, NULL, NULL);
2244 }
2245
2246 struct knlist *
2247 knlist_alloc(struct mtx *lock)
2248 {
2249         struct knlist *knl;
2250
2251         knl = malloc(sizeof(struct knlist), M_KQUEUE, M_WAITOK);
2252         knlist_init_mtx(knl, lock);
2253         return (knl);
2254 }
2255
2256 void
2257 knlist_init_rw_reader(struct knlist *knl, struct rwlock *lock)
2258 {
2259
2260         knlist_init(knl, lock, knlist_rw_rlock, knlist_rw_runlock,
2261             knlist_rw_assert_locked, knlist_rw_assert_unlocked);
2262 }
2263
2264 void
2265 knlist_destroy(struct knlist *knl)
2266 {
2267
2268         KASSERT(KNLIST_EMPTY(knl),
2269             ("destroying knlist %p with knotes on it", knl));
2270 }
2271
2272 void
2273 knlist_detach(struct knlist *knl)
2274 {
2275
2276         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2277         knl->kl_autodestroy = 1;
2278         if (knlist_empty(knl)) {
2279                 knlist_destroy(knl);
2280                 free(knl, M_KQUEUE);
2281         }
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
2286  * knotes time to "settle".
2287  */
2288 void
2289 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
2290 {
2291         struct knote *kn, *kn2;
2292         struct kqueue *kq;
2293
2294         KASSERT(!knl->kl_autodestroy, ("cleardel for autodestroy %p", knl));
2295         if (islocked)
2296                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2297         else {
2298                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2299 again:          /* need to reacquire lock since we have dropped it */
2300                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2301         }
2302
2303         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &knl->kl_list, kn_selnext, kn2) {
2304                 kq = kn->kn_kq;
2305                 KQ_LOCK(kq);
2306                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
2307                         KQ_UNLOCK(kq);
2308                         continue;
2309                 }
2310                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
2311                 if (killkn) {
2312                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
2313                         KQ_UNLOCK(kq);
2314                         knote_drop(kn, td);
2315                 } else {
2316                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
2317                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
2318                         KQ_UNLOCK(kq);
2319                 }
2320                 kq = NULL;
2321         }
2322
2323         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
2324                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
2325                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
2326                 kq = kn->kn_kq;
2327                 KQ_LOCK(kq);
2328                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
2329                     ("knote removed w/o list lock"));
2330                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2331                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2332                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
2333                 kq = NULL;
2334                 goto again;
2335         }
2336
2337         if (islocked)
2338                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2339         else {
2340                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2341                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2342         }
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Remove all knotes referencing a specified fd must be called with FILEDESC
2347  * lock.  This prevents a race where a new fd comes along and occupies the
2348  * entry and we attach a knote to the fd.
2349  */
2350 void
2351 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
2352 {
2353         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2354         struct kqueue *kq;
2355         struct knote *kn;
2356         int influx;
2357
2358         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2359
2360         /*
2361          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
2362          * since filedesc is locked.
2363          */
2364         TAILQ_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
2365                 KQ_LOCK(kq);
2366
2367 again:
2368                 influx = 0;
2369                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
2370                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
2371                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
2372                                 /* someone else might be waiting on our knote */
2373                                 if (influx)
2374                                         wakeup(kq);
2375                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2376                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
2377                                 goto again;
2378                         }
2379                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2380                         KQ_UNLOCK(kq);
2381                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
2382                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
2383                         knote_drop(kn, td);
2384                         influx = 1;
2385                         KQ_LOCK(kq);
2386                 }
2387                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2388         }
2389 }
2390
2391 static int
2392 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
2393 {
2394         struct klist *list;
2395
2396         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
2397         KQ_OWNED(kq);
2398
2399         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2400                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
2401                         return (ENOMEM);
2402                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2403         } else {
2404                 if (kq->kq_knhash == NULL)
2405                         return (ENOMEM);
2406                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2407         }
2408         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
2409         return (0);
2410 }
2411
2412 /*
2413  * knote must already have been detached using the f_detach method.
2414  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
2415  * to prevent other removal.
2416  */
2417 static void
2418 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
2419 {
2420         struct kqueue *kq;
2421         struct klist *list;
2422
2423         kq = kn->kn_kq;
2424
2425         KQ_NOTOWNED(kq);
2426         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
2427             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
2428
2429         KQ_LOCK(kq);
2430         if (kn->kn_fop->f_isfd)
2431                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2432         else
2433                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2434
2435         if (!SLIST_EMPTY(list))
2436                 SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
2437         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
2438                 knote_dequeue(kn);
2439         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2440
2441         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2442                 fdrop(kn->kn_fp, td);
2443                 kn->kn_fp = NULL;
2444         }
2445         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
2446         kn->kn_fop = NULL;
2447         knote_free(kn);
2448 }
2449
2450 static void
2451 knote_enqueue(struct knote *kn)
2452 {
2453         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2454
2455         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2456         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
2457
2458         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2459         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
2460         kq->kq_count++;
2461         kqueue_wakeup(kq);
2462 }
2463
2464 static void
2465 knote_dequeue(struct knote *kn)
2466 {
2467         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2468
2469         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2470         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
2471
2472         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2473         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
2474         kq->kq_count--;
2475 }
2476
2477 static void
2478 knote_init(void)
2479 {
2480
2481         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
2482             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
2483 }
2484 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL);
2485
2486 static struct knote *
2487 knote_alloc(int waitok)
2488 {
2489
2490         return (uma_zalloc(knote_zone, (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT) |
2491             M_ZERO));
2492 }
2493
2494 static void
2495 knote_free(struct knote *kn)
2496 {
2497
2498         uma_zfree(knote_zone, kn);
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Register the kev w/ the kq specified by fd.
2503  */
2504 int
2505 kqfd_register(int fd, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
2506 {
2507         struct kqueue *kq;
2508         struct file *fp;
2509         cap_rights_t rights;
2510         int error;
2511
2512         error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE), &fp);
2513         if (error != 0)
2514                 return (error);
2515         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)) != 0)
2516                 goto noacquire;
2517
2518         error = kqueue_register(kq, kev, td, waitok);
2519         kqueue_release(kq, 0);
2520
2521 noacquire:
2522         fdrop(fp, td);
2523         return (error);
2524 }