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  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/lock.h>
  35 #include <sys/mutex.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/unistd.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/filedesc.h>
  41 #include <sys/filio.h>
  42 #include <sys/fcntl.h>
  43 #include <sys/kthread.h>
  44 #include <sys/selinfo.h>
  45 #include <sys/queue.h>
  46 #include <sys/event.h>
  47 #include <sys/eventvar.h>
  48 #include <sys/poll.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/sigio.h>
  51 #include <sys/signalvar.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/stat.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <sys/sysproto.h>
  57 #include <sys/syscallsubr.h>
  58 #include <sys/taskqueue.h>
  59 #include <sys/uio.h>
  60
  61 #include <vm/uma.h>
  62
  63 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  64
  65 /*
  66  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  67  * should be made into a per proc lock.
  68  */
  69 static struct mtx       kq_global;
  70 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  71 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  72         if (!haslck)                            \
  73                 mtx_lock(lck);                  \
  74         haslck = 1;                             \
  75 } while (0)
  76 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  77         if (haslck)                             \
  78                 mtx_unlock(lck);                        \
  79         haslck = 0;                             \
  80 } while (0)
  81
  82 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue);
  83
  84 static int      kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  85 static int      kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  86 static int      kqueue_aquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
  87 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
  88 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
  89                     uintptr_t ident, int waitok);
  90 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
  91 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
  92                     struct kevent_copyops *k_ops,
  93                     const struct timespec *timeout,
  94                     struct kevent *keva, struct thread *td);
  95 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
  96 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
  97 static void     kqueue_fo_release(int filt);
  98
  99 static fo_rdwr_t        kqueue_read;
 100 static fo_rdwr_t        kqueue_write;
 101 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 102 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 103 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 104 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 105 static fo_close_t       kqueue_close;
 106
 107 static struct fileops kqueueops = {
 108         .fo_read = kqueue_read,
 109         .fo_write = kqueue_write,
 110         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 111         .fo_poll = kqueue_poll,
 112         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 113         .fo_stat = kqueue_stat,
 114         .fo_close = kqueue_close,
 115 };
 116
 117 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 118 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 119 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 120 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 121 static void     knote_init(void);
 122 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 123 static void     knote_free(struct knote *kn);
 124
 125 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 126 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 127 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 128 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 129 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 130 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 131 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 132 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 133 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 134 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 135
 136 static struct filterops file_filtops =
 137         { 1, filt_fileattach, NULL, NULL };
 138 static struct filterops kqread_filtops =
 139         { 1, NULL, filt_kqdetach, filt_kqueue };
 140 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 141 static struct filterops proc_filtops =
 142         { 0, filt_procattach, filt_procdetach, filt_proc };
 143 static struct filterops timer_filtops =
 144         { 0, filt_timerattach, filt_timerdetach, filt_timer };
 145
 146 static uma_zone_t       knote_zone;
 147 static int              kq_ncallouts = 0;
 148 static int              kq_calloutmax = (4 * 1024);
 149 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 150     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 151
 152 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 153 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 154         if ((islock))                                                   \
 155                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 156         else                                                            \
 157                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 158         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 159         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 160                 knote_enqueue((kn));                                    \
 161         if (!(islock))                                                  \
 162                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 163 } while(0)
 164 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 165         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 166 } while (0)
 167 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 168         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 169                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 170                 wakeup((kq));                                           \
 171         }                                                               \
 172 } while (0)
 173 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 174         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 175         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 176 } while (0)
 177 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 178         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 179 } while (0)
 180 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 181         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 182 } while (0)
 183 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 184         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 185 } while (0)
 186 #define KN_LIST_LOCK(kn) do {                                           \
 187         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 188                 mtx_lock(kn->kn_knlist->kl_lock);                       \
 189 } while (0)
 190 #define KN_LIST_UNLOCK(kn) do {                                         \
 191         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 192                 mtx_unlock(kn->kn_knlist->kl_lock);                     \
 193 } while (0)
 194
 195 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 196 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 197
 198 static int
 199 filt_nullattach(struct knote *kn)
 200 {
 201
 202         return (ENXIO);
 203 };
 204
 205 struct filterops null_filtops =
 206         { 0, filt_nullattach, NULL, NULL };
 207
 208 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 209 extern struct filterops sig_filtops;
 210 extern struct filterops fs_filtops;
 211
 212 /*
 213  * Table for for all system-defined filters.
 214  */
 215 static struct mtx       filterops_lock;
 216 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 217         MTX_DEF);
 218 static struct {
 219         struct filterops *for_fop;
 220         int for_refcnt;
 221 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 222         { &file_filtops },                      /* EVFILT_READ */
 223         { &file_filtops },                      /* EVFILT_WRITE */
 224         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 225         { &file_filtops },                      /* EVFILT_VNODE */
 226         { &proc_filtops },                      /* EVFILT_PROC */
 227         { &sig_filtops },                       /* EVFILT_SIGNAL */
 228         { &timer_filtops },                     /* EVFILT_TIMER */
 229         { &file_filtops },                      /* EVFILT_NETDEV */
 230         { &fs_filtops },                        /* EVFILT_FS */
 231 };
 232
 233 /*
 234  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 235  * method.
 236  */
 237 static int
 238 filt_fileattach(struct knote *kn)
 239 {
 240
 241         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 242 }
 243
 244 /*ARGSUSED*/
 245 static int
 246 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 247 {
 248         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 249
 250         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 251                 return (EINVAL);
 252
 253         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 254         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 255         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 256
 257         return (0);
 258 }
 259
 260 static void
 261 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 262 {
 263         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 264
 265         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 266 }
 267
 268 /*ARGSUSED*/
 269 static int
 270 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 271 {
 272         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 273
 274         kn->kn_data = kq->kq_count;
 275         return (kn->kn_data > 0);
 276 }
 277
 278 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 279 static int
 280 filt_procattach(struct knote *kn)
 281 {
 282         struct proc *p;
 283         int immediate;
 284         int error;
 285
 286         immediate = 0;
 287         p = pfind(kn->kn_id);
 288         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 289                 p = zpfind(kn->kn_id);
 290                 immediate = 1;
 291         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 292                 immediate = 1;
 293         }
 294
 295         if (p == NULL)
 296                 return (ESRCH);
 297         if ((error = p_cansee(curthread, p)))
 298                 return (error);
 299
 300         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 301         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 302
 303         /*
 304          * internal flag indicating registration done by kernel
 305          */
 306         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 307                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 308                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 309                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 310         }
 311
 312         if (immediate == 0)
 313                 knlist_add(&p->p_klist, kn, 1);
 314
 315         /*
 316          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 317          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 318          * process, e.g. a child, dies before the kevent is registered.
 319          */
 320         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 321                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 322
 323         PROC_UNLOCK(p);
 324
 325         return (0);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 330  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 331  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 332  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 333  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 334  * a detach, because the original process does not exist any more.
 335  */
 336 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 337 static void
 338 filt_procdetach(struct knote *kn)
 339 {
 340         struct proc *p;
 341
 342         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 343         knlist_remove(&p->p_klist, kn, 0);
 344         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 345 }
 346
 347 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 348 static int
 349 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 350 {
 351         struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 352         u_int event;
 353
 354         /*
 355          * mask off extra data
 356          */
 357         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 358
 359         /*
 360          * if the user is interested in this event, record it.
 361          */
 362         if (kn->kn_sfflags & event)
 363                 kn->kn_fflags |= event;
 364
 365         /*
 366          * process is gone, so flag the event as finished.
 367          */
 368         if (event == NOTE_EXIT) {
 369                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 370                         knlist_remove_inevent(&p->p_klist, kn);
 371                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 372                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 373                 return (1);
 374         }
 375
 376         /*
 377          * process forked, and user wants to track the new process,
 378          * so attach a new knote to it, and immediately report an
 379          * event with the parent's pid.
 380          */
 381         if ((event == NOTE_FORK) && (kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK)) {
 382                 struct kevent kev;
 383                 int error;
 384
 385                 /*
 386                  * register knote with new process.
 387                  */
 388                 kev.ident = hint & NOTE_PDATAMASK;      /* pid */
 389                 kev.filter = kn->kn_filter;
 390                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 391                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 392                 kev.data = kn->kn_id;                   /* parent */
 393                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;        /* preserve udata */
 394                 error = kqueue_register(kn->kn_kq, &kev, NULL, 0);
 395                 if (error)
 396                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 397         }
 398
 399         return (kn->kn_fflags != 0);
 400 }
 401
 402 static int
 403 timertoticks(intptr_t data)
 404 {
 405         struct timeval tv;
 406         int tticks;
 407
 408         tv.tv_sec = data / 1000;
 409         tv.tv_usec = (data % 1000) * 1000;
 410         tticks = tvtohz(&tv);
 411
 412         return tticks;
 413 }
 414
 415 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 416 static void
 417 filt_timerexpire(void *knx)
 418 {
 419         struct knote *kn = knx;
 420         struct callout *calloutp;
 421
 422         kn->kn_data++;
 423         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 424
 425         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != EV_ONESHOT) {
 426                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 427                 callout_reset(calloutp, timertoticks(kn->kn_sdata),
 428                     filt_timerexpire, kn);
 429         }
 430 }
 431
 432 /*
 433  * data contains amount of time to sleep, in milliseconds
 434  */
 435 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 436 static int
 437 filt_timerattach(struct knote *kn)
 438 {
 439         struct callout *calloutp;
 440
 441         atomic_add_int(&kq_ncallouts, 1);
 442
 443         if (kq_ncallouts >= kq_calloutmax) {
 444                 atomic_add_int(&kq_ncallouts, -1);
 445                 return (ENOMEM);
 446         }
 447
 448         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 449         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add usually sets it */
 450         MALLOC(calloutp, struct callout *, sizeof(*calloutp),
 451             M_KQUEUE, M_WAITOK);
 452         callout_init(calloutp, CALLOUT_MPSAFE);
 453         kn->kn_hook = calloutp;
 454         callout_reset(calloutp, timertoticks(kn->kn_sdata), filt_timerexpire,
 455             kn);
 456
 457         return (0);
 458 }
 459
 460 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 461 static void
 462 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 463 {
 464         struct callout *calloutp;
 465
 466         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 467         callout_drain(calloutp);
 468         FREE(calloutp, M_KQUEUE);
 469         atomic_add_int(&kq_ncallouts, -1);
 470         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove usually clears it */
 471 }
 472
 473 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 474 static int
 475 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 476 {
 477
 478         return (kn->kn_data != 0);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * MPSAFE
 483  */
 484 int
 485 kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 486 {
 487         struct filedesc *fdp;
 488         struct kqueue *kq;
 489         struct file *fp;
 490         int fd, error;
 491
 492         fdp = td->td_proc->p_fd;
 493         error = falloc(td, &fp, &fd);
 494         if (error)
 495                 goto done2;
 496
 497         /* An extra reference on `nfp' has been held for us by falloc(). */
 498         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 499         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF|MTX_DUPOK);
 500         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 501         kq->kq_fdp = fdp;
 502         knlist_init(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 503         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 504
 505         FILEDESC_LOCK_FAST(fdp);
 506         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 507         FILEDESC_UNLOCK_FAST(fdp);
 508
 509         FILE_LOCK(fp);
 510         fp->f_flag = FREAD | FWRITE;
 511         fp->f_type = DTYPE_KQUEUE;
 512         fp->f_ops = &kqueueops;
 513         fp->f_data = kq;
 514         FILE_UNLOCK(fp);
 515         fdrop(fp, td);
 516
 517         td->td_retval[0] = fd;
 518 done2:
 519         return (error);
 520 }
 521
 522 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 523 struct kevent_args {
 524         int     fd;
 525         const struct kevent *changelist;
 526         int     nchanges;
 527         struct  kevent *eventlist;
 528         int     nevents;
 529         const struct timespec *timeout;
 530 };
 531 #endif
 532 /*
 533  * MPSAFE
 534  */
 535 int
 536 kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 537 {
 538         struct timespec ts, *tsp;
 539         struct kevent_copyops k_ops = { uap,
 540                                         kevent_copyout,
 541                                         kevent_copyin};
 542         int error;
 543
 544         if (uap->timeout != NULL) {
 545                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 546                 if (error)
 547                         return (error);
 548                 tsp = &ts;
 549         } else
 550                 tsp = NULL;
 551
 552         return (kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 553             &k_ops, tsp));
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 558  */
 559 static int
 560 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 561 {
 562         struct kevent_args *uap;
 563         int error;
 564
 565         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 566         uap = (struct kevent_args *)arg;
 567
 568         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 569         if (error == 0)
 570                 uap->eventlist += count;
 571         return (error);
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 576  */
 577 static int
 578 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 579 {
 580         struct kevent_args *uap;
 581         int error;
 582
 583         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 584         uap = (struct kevent_args *)arg;
 585
 586         error = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 587         if (error == 0)
 588                 uap->changelist += count;
 589         return (error);
 590 }
 591
 592 int
 593 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 594     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 595 {
 596         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
 597         struct kevent *kevp, *changes;
 598         struct kqueue *kq;
 599         struct file *fp;
 600         int i, n, nerrors, error;
 601
 602         if ((error = fget(td, fd, &fp)) != 0)
 603                 return (error);
 604         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)) != 0)
 605                 goto done_norel;
 606
 607         nerrors = 0;
 608
 609         while (nchanges > 0) {
 610                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
 611                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
 612                 if (error)
 613                         goto done;
 614                 changes = keva;
 615                 for (i = 0; i < n; i++) {
 616                         kevp = &changes[i];
 617                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 618                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
 619                         if (error) {
 620                                 if (nevents != 0) {
 621                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 622                                         kevp->data = error;
 623                                         (void) k_ops->k_copyout(k_ops->arg,
 624                                             kevp, 1);
 625                                         nevents--;
 626                                         nerrors++;
 627                                 } else {
 628                                         goto done;
 629                                 }
 630                         }
 631                 }
 632                 nchanges -= n;
 633         }
 634         if (nerrors) {
 635                 td->td_retval[0] = nerrors;
 636                 error = 0;
 637                 goto done;
 638         }
 639
 640         error = kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td);
 641 done:
 642         kqueue_release(kq, 0);
 643 done_norel:
 644         if (fp != NULL)
 645                 fdrop(fp, td);
 646         return (error);
 647 }
 648
 649 int
 650 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
 651 {
 652         int error;
 653
 654         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
 655                 printf(
 656 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
 657                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
 658                 return EINVAL;
 659         }
 660         mtx_lock(&filterops_lock);
 661         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
 662             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
 663                 error = EEXIST;
 664         else {
 665                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
 666                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 667         }
 668         mtx_unlock(&filterops_lock);
 669
 670         return (0);
 671 }
 672
 673 int
 674 kqueue_del_filteropts(int filt)
 675 {
 676         int error;
 677
 678         error = 0;
 679         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 680                 return EINVAL;
 681
 682         mtx_lock(&filterops_lock);
 683         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
 684             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 685                 error = EINVAL;
 686         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
 687                 error = EBUSY;
 688         else {
 689                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 690                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 691         }
 692         mtx_unlock(&filterops_lock);
 693
 694         return error;
 695 }
 696
 697 static struct filterops *
 698 kqueue_fo_find(int filt)
 699 {
 700
 701         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 702                 return NULL;
 703
 704         mtx_lock(&filterops_lock);
 705         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
 706         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 707                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 708         mtx_unlock(&filterops_lock);
 709
 710         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
 711 }
 712
 713 static void
 714 kqueue_fo_release(int filt)
 715 {
 716
 717         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 718                 return;
 719
 720         mtx_lock(&filterops_lock);
 721         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
 722             ("filter object refcount not valid on release"));
 723         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
 724         mtx_unlock(&filterops_lock);
 725 }
 726
 727 /*
 728  * A ref to kq (obtained via kqueue_aquire) should be held.  waitok will
 729  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
 730  * hold any mutexes.
 731  */
 732 int
 733 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
 734 {
 735         struct filedesc *fdp;
 736         struct filterops *fops;
 737         struct file *fp;
 738         struct knote *kn, *tkn;
 739         int error, filt, event;
 740         int haskqglobal;
 741         int fd;
 742
 743         fdp = NULL;
 744         fp = NULL;
 745         kn = NULL;
 746         error = 0;
 747         haskqglobal = 0;
 748
 749         filt = kev->filter;
 750         fops = kqueue_fo_find(filt);
 751         if (fops == NULL)
 752                 return EINVAL;
 753
 754         tkn = knote_alloc(waitok);              /* prevent waiting with locks */
 755
 756 findkn:
 757         if (fops->f_isfd) {
 758                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
 759                 fdp = td->td_proc->p_fd;
 760                 FILEDESC_LOCK(fdp);
 761                 /* validate descriptor */
 762                 fd = kev->ident;
 763                 if (fd < 0 || fd >= fdp->fd_nfiles ||
 764                     (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL) {
 765                         FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 766                         error = EBADF;
 767                         goto done;
 768                 }
 769                 fhold(fp);
 770
 771                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
 772                     kev->ident, 0) != 0) {
 773                         /* unlock and try again */
 774                         FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 775                         fdrop(fp, td);
 776                         fp = NULL;
 777                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
 778                         if (error)
 779                                 goto done;
 780                         goto findkn;
 781                 }
 782
 783                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
 784                         /*
 785                          * if we add some inteligence about what we are doing,
 786                          * we should be able to support events on ourselves.
 787                          * We need to know when we are doing this to prevent
 788                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
 789                          * they are the same thing.
 790                          */
 791                         if (fp->f_data == kq) {
 792                                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 793                                 error = EINVAL;
 794                                 goto done_noglobal;
 795                         }
 796
 797                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
 798                 }
 799
 800                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 801                 KQ_LOCK(kq);
 802                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
 803                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
 804                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
 805                                         break;
 806                 }
 807         } else {
 808                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
 809                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
 810
 811                 KQ_LOCK(kq);
 812                 if (kq->kq_knhashmask != 0) {
 813                         struct klist *list;
 814
 815                         list = &kq->kq_knhash[
 816                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
 817                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
 818                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
 819                                     kev->filter == kn->kn_filter)
 820                                         break;
 821                 }
 822         }
 823
 824         /* knote is in the process of changing, wait for it to stablize. */
 825         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
 826                 if (fp != NULL) {
 827                         fdrop(fp, td);
 828                         fp = NULL;
 829                 }
 830                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
 831                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
 832                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
 833                 goto findkn;
 834         }
 835
 836         if (kn == NULL && ((kev->flags & EV_ADD) == 0)) {
 837                 KQ_UNLOCK(kq);
 838                 error = ENOENT;
 839                 goto done;
 840         }
 841
 842         /*
 843          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
 844          */
 845         if (kev->flags & EV_ADD) {
 846                 if (kn == NULL) {
 847                         kn = tkn;
 848                         tkn = NULL;
 849                         if (kn == NULL) {
 850                                 error = ENOMEM;
 851                                 goto done;
 852                         }
 853                         kn->kn_fp = fp;
 854                         kn->kn_kq = kq;
 855                         kn->kn_fop = fops;
 856                         /*
 857                          * apply reference counts to knote structure, and
 858                          * do not release it at the end of this routine.
 859                          */
 860                         fops = NULL;
 861                         fp = NULL;
 862
 863                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 864                         kn->kn_sdata = kev->data;
 865                         kev->fflags = 0;
 866                         kev->data = 0;
 867                         kn->kn_kevent = *kev;
 868                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
 869
 870                         error = knote_attach(kn, kq);
 871                         KQ_UNLOCK(kq);
 872                         if (error != 0) {
 873                                 tkn = kn;
 874                                 goto done;
 875                         }
 876
 877                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
 878                                 knote_drop(kn, td);
 879                                 goto done;
 880                         }
 881                         KN_LIST_LOCK(kn);
 882                 } else {
 883                         /*
 884                          * The user may change some filter values after the
 885                          * initial EV_ADD, but doing so will not reset any
 886                          * filter which has already been triggered.
 887                          */
 888                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 889                         KQ_UNLOCK(kq);
 890                         KN_LIST_LOCK(kn);
 891                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 892                         kn->kn_sdata = kev->data;
 893                         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
 894                 }
 895
 896                 /*
 897                  * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.
 898                  * This can happen when the initial attach event decides that
 899                  * the event is "completed" already.  i.e. filt_procattach
 900                  * is called on a zombie process.  It will call filt_proc
 901                  * which will remove it from the list, and NULL kn_knlist.
 902                  */
 903                 event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
 904                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
 905                 KQ_LOCK(kq);
 906                 if (event)
 907                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 908                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 909         } else if (kev->flags & EV_DELETE) {
 910                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 911                 KQ_UNLOCK(kq);
 912                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 913                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
 914                 knote_drop(kn, td);
 915                 goto done;
 916         }
 917
 918         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
 919             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
 920                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
 921         }
 922
 923         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
 924                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
 925                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
 926                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
 927                         knote_enqueue(kn);
 928         }
 929         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 930
 931 done:
 932         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
 933 done_noglobal:
 934         if (fp != NULL)
 935                 fdrop(fp, td);
 936         if (tkn != NULL)
 937                 knote_free(tkn);
 938         if (fops != NULL)
 939                 kqueue_fo_release(filt);
 940         return (error);
 941 }
 942
 943 static int
 944 kqueue_aquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
 945 {
 946         int error;
 947         struct kqueue *kq;
 948
 949         error = 0;
 950
 951         FILE_LOCK(fp);
 952         do {
 953                 kq = fp->f_data;
 954                 if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL) {
 955                         error = EBADF;
 956                         break;
 957                 }
 958                 *kqp = kq;
 959                 KQ_LOCK(kq);
 960                 if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
 961                         KQ_UNLOCK(kq);
 962                         error = EBADF;
 963                         break;
 964                 }
 965                 kq->kq_refcnt++;
 966                 KQ_UNLOCK(kq);
 967         } while (0);
 968         FILE_UNLOCK(fp);
 969
 970         return error;
 971 }
 972
 973 static void
 974 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
 975 {
 976         if (locked)
 977                 KQ_OWNED(kq);
 978         else
 979                 KQ_LOCK(kq);
 980         kq->kq_refcnt--;
 981         if (kq->kq_refcnt == 1)
 982                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
 983         if (!locked)
 984                 KQ_UNLOCK(kq);
 985 }
 986
 987 static void
 988 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
 989 {
 990
 991         KQ_OWNED(kq);
 992         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
 993             ("scheduling kqueue task while draining"));
 994
 995         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
 996                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue, &kq->kq_task);
 997                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
 998         }
 999 }
1000
1001 /*
1002  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1003  *
1004  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1005  *
1006  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1007  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1008  * be no locks held.
1009  */
1010 static int
1011 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1012         int waitok)
1013 {
1014         struct klist *list, *tmp_knhash;
1015         u_long tmp_knhashmask;
1016         int size;
1017         int fd;
1018         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1019
1020         KQ_NOTOWNED(kq);
1021
1022         if (fops->f_isfd) {
1023                 fd = ident;
1024                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1025                         size = kq->kq_knlistsize;
1026                         while (size <= fd)
1027                                 size += KQEXTENT;
1028                         MALLOC(list, struct klist *,
1029                             size * sizeof list, M_KQUEUE, mflag);
1030                         if (list == NULL)
1031                                 return ENOMEM;
1032                         KQ_LOCK(kq);
1033                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1034                                 FREE(list, M_KQUEUE);
1035                                 list = NULL;
1036                         } else {
1037                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1038                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1039                                             kq->kq_knlistsize * sizeof list);
1040                                         FREE(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1041                                         kq->kq_knlist = NULL;
1042                                 }
1043                                 bzero((caddr_t)list +
1044                                     kq->kq_knlistsize * sizeof list,
1045                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof list);
1046                                 kq->kq_knlistsize = size;
1047                                 kq->kq_knlist = list;
1048                         }
1049                         KQ_UNLOCK(kq);
1050                 }
1051         } else {
1052                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1053                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1054                             &tmp_knhashmask);
1055                         if (tmp_knhash == NULL)
1056                                 return ENOMEM;
1057                         KQ_LOCK(kq);
1058                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1059                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1060                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1061                         } else {
1062                                 free(tmp_knhash, M_KQUEUE);
1063                         }
1064                         KQ_UNLOCK(kq);
1065                 }
1066         }
1067
1068         KQ_NOTOWNED(kq);
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 static void
1073 kqueue_task(void *arg, int pending)
1074 {
1075         struct kqueue *kq;
1076         int haskqglobal;
1077
1078         haskqglobal = 0;
1079         kq = arg;
1080
1081         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1082         KQ_LOCK(kq);
1083
1084         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1085
1086         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1087         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1088                 wakeup(&kq->kq_state);
1089         }
1090         KQ_UNLOCK(kq);
1091         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1096  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1097  */
1098 static int
1099 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1100     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1101 {
1102         struct kevent *kevp;
1103         struct timeval atv, rtv, ttv;
1104         struct knote *kn, *marker;
1105         int count, timeout, nkev, error;
1106         int haskqglobal;
1107
1108         count = maxevents;
1109         nkev = 0;
1110         error = 0;
1111         haskqglobal = 0;
1112
1113         if (maxevents == 0)
1114                 goto done_nl;
1115
1116         if (tsp != NULL) {
1117                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, tsp);
1118                 if (itimerfix(&atv)) {
1119                         error = EINVAL;
1120                         goto done_nl;
1121                 }
1122                 if (tsp->tv_sec == 0 && tsp->tv_nsec == 0)
1123                         timeout = -1;
1124                 else
1125                         timeout = atv.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
1126                             24 * 60 * 60 * hz : tvtohz(&atv);
1127                 getmicrouptime(&rtv);
1128                 timevaladd(&atv, &rtv);
1129         } else {
1130                 atv.tv_sec = 0;
1131                 atv.tv_usec = 0;
1132                 timeout = 0;
1133         }
1134         marker = knote_alloc(1);
1135         if (marker == NULL) {
1136                 error = ENOMEM;
1137                 goto done_nl;
1138         }
1139         marker->kn_status = KN_MARKER;
1140         KQ_LOCK(kq);
1141         goto start;
1142
1143 retry:
1144         if (atv.tv_sec || atv.tv_usec) {
1145                 getmicrouptime(&rtv);
1146                 if (timevalcmp(&rtv, &atv, >=))
1147                         goto done;
1148                 ttv = atv;
1149                 timevalsub(&ttv, &rtv);
1150                 timeout = ttv.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
1151                         24 * 60 * 60 * hz : tvtohz(&ttv);
1152         }
1153
1154 start:
1155         kevp = keva;
1156         if (kq->kq_count == 0) {
1157                 if (timeout < 0) {
1158                         error = EWOULDBLOCK;
1159                 } else {
1160                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1161                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1162                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1163                             "kqread", timeout);
1164                 }
1165                 if (error == 0)
1166                         goto retry;
1167                 /* don't restart after signals... */
1168                 if (error == ERESTART)
1169                         error = EINTR;
1170                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1171                         error = 0;
1172                 goto done;
1173         }
1174
1175         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1176         while (count) {
1177                 KQ_OWNED(kq);
1178                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1179
1180                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1181                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1182                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1183                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1184                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1185                             "kqflxwt", 0);
1186                         continue;
1187                 }
1188
1189                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1190                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1191                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1192                         kq->kq_count--;
1193                         continue;
1194                 }
1195                 if (kn == marker) {
1196                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1197                         if (count == maxevents)
1198                                 goto retry;
1199                         goto done;
1200                 }
1201                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1202                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1203
1204                 if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1205                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1206                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1207                         kq->kq_count--;
1208                         KQ_UNLOCK(kq);
1209                         /*
1210                          * We don't need to lock the list since we've marked
1211                          * it _INFLUX.
1212                          */
1213                         *kevp = kn->kn_kevent;
1214                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1215                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1216                         knote_drop(kn, td);
1217                         KQ_LOCK(kq);
1218                         kn = NULL;
1219                 } else {
1220                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1221                         KQ_UNLOCK(kq);
1222                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1223                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1224                         KN_LIST_LOCK(kn);
1225                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1226                                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
1227                                 KQ_LOCK(kq);
1228                                 kn->kn_status &=
1229                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX);
1230                                 kq->kq_count--;
1231                                 continue;
1232                         }
1233                         *kevp = kn->kn_kevent;
1234                         KQ_LOCK(kq);
1235                         if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1236                                 kn->kn_data = 0;
1237                                 kn->kn_fflags = 0;
1238                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1239                                 kq->kq_count--;
1240                         } else
1241                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1242                         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1243                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX);
1244                 }
1245
1246                 /* we are returning a copy to the user */
1247                 kevp++;
1248                 nkev++;
1249                 count--;
1250
1251                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1252                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1253                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1254                         nkev = 0;
1255                         kevp = keva;
1256                         KQ_LOCK(kq);
1257                         if (error)
1258                                 break;
1259                 }
1260         }
1261         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1262 done:
1263         KQ_OWNED(kq);
1264         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1265         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1266         knote_free(marker);
1267 done_nl:
1268         KQ_NOTOWNED(kq);
1269         if (nkev != 0)
1270                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1271         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1272         return (error);
1273 }
1274
1275 /*
1276  * XXX
1277  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
1278  */
1279 /*ARGSUSED*/
1280 static int
1281 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1282         int flags, struct thread *td)
1283 {
1284         return (ENXIO);
1285 }
1286
1287 /*ARGSUSED*/
1288 static int
1289 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1290          int flags, struct thread *td)
1291 {
1292         return (ENXIO);
1293 }
1294
1295 /*ARGSUSED*/
1296 static int
1297 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1298         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1299 {
1300         /*
1301          * Enabling sigio causes two major problems:
1302          * 1) infinite recursion:
1303          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1304          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1305          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1306          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1307          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1308          * we have a SIGIO in progress.
1309          * 2) locking problems:
1310          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1311          * us above the proc and pgrp locks.
1312          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1313          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1314          * a signal to the wrong process.
1315          *
1316          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1317          */
1318 #if 0
1319         struct kqueue *kq;
1320
1321         kq = fp->f_data;
1322         switch (cmd) {
1323         case FIOASYNC:
1324                 if (*(int *)data) {
1325                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1326                 } else {
1327                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1328                 }
1329                 return (0);
1330
1331         case FIOSETOWN:
1332                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1333
1334         case FIOGETOWN:
1335                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1336                 return (0);
1337         }
1338 #endif
1339
1340         return (ENOTTY);
1341 }
1342
1343 /*ARGSUSED*/
1344 static int
1345 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1346         struct thread *td)
1347 {
1348         struct kqueue *kq;
1349         int revents = 0;
1350         int error;
1351
1352         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)))
1353                 return POLLERR;
1354
1355         KQ_LOCK(kq);
1356         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1357                 if (kq->kq_count) {
1358                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1359                 } else {
1360                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1361                         kq->kq_state |= KQ_SEL;
1362                 }
1363         }
1364         kqueue_release(kq, 1);
1365         KQ_UNLOCK(kq);
1366         return (revents);
1367 }
1368
1369 /*ARGSUSED*/
1370 static int
1371 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1372         struct thread *td)
1373 {
1374
1375         bzero((void *)st, sizeof *st);
1376         /*
1377          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1378          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1379          * syscall better by calling kevent?
1380          *
1381          * XXX - This is needed for libc_r.
1382          */
1383         st->st_mode = S_IFIFO;
1384         return (0);
1385 }
1386
1387 /*ARGSUSED*/
1388 static int
1389 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1390 {
1391         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1392         struct filedesc *fdp;
1393         struct knote *kn;
1394         int i;
1395         int error;
1396
1397         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)))
1398                 return error;
1399
1400         KQ_LOCK(kq);
1401
1402         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1403             ("kqueue already closing"));
1404         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1405         if (kq->kq_refcnt > 1)
1406                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1407
1408         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1409         fdp = kq->kq_fdp;
1410
1411         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1412             ("kqueue's knlist not empty"));
1413
1414         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1415                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1416                         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1417                             ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1418                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1419                         KQ_UNLOCK(kq);
1420                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1421                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1422                         knote_drop(kn, td);
1423                         KQ_LOCK(kq);
1424                 }
1425         }
1426         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1427                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1428                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1429                                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1430                                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1431                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1432                                 KQ_UNLOCK(kq);
1433                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1434                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1435                                 knote_drop(kn, td);
1436                                 KQ_LOCK(kq);
1437                         }
1438                 }
1439         }
1440
1441         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1442                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1443                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1444         }
1445
1446         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1447                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1448                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1449         }
1450
1451         KQ_UNLOCK(kq);
1452
1453         FILEDESC_LOCK_FAST(fdp);
1454         SLIST_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kqueue, kq_list);
1455         FILEDESC_UNLOCK_FAST(fdp);
1456
1457         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1458         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1459         kq->kq_fdp = NULL;
1460
1461         if (kq->kq_knhash != NULL)
1462                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1463         if (kq->kq_knlist != NULL)
1464                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1465
1466         funsetown(&kq->kq_sigio);
1467         free(kq, M_KQUEUE);
1468         fp->f_data = NULL;
1469
1470         return (0);
1471 }
1472
1473 static void
1474 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1475 {
1476         KQ_OWNED(kq);
1477
1478         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1479                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1480                 wakeup(kq);
1481         }
1482         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1483                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1484                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1485         }
1486         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
1487                 kqueue_schedtask(kq);
1488         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
1489                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1490         }
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1495  *
1496  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
1497  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
1498  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
1499  * first.
1500  */
1501 void
1502 knote(struct knlist *list, long hint, int islocked)
1503 {
1504         struct kqueue *kq;
1505         struct knote *kn;
1506
1507         if (list == NULL)
1508                 return;
1509
1510         mtx_assert(list->kl_lock, islocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1511         if (!islocked)
1512                 mtx_lock(list->kl_lock);
1513         /*
1514          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can eliminate
1515          * the kqueue scheduling, but this will introduce four
1516          * lock/unlock's for each knote to test.  If we do, continue to use
1517          * SLIST_FOREACH, SLIST_FOREACH_SAFE is not safe in our case, it is
1518          * only safe if you want to remove the current item, which we are
1519          * not doing.
1520          */
1521         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
1522                 kq = kn->kn_kq;
1523                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) != KN_INFLUX) {
1524                         KQ_LOCK(kq);
1525                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) != KN_INFLUX) {
1526                                 kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
1527                                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
1528                                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1529                                 kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
1530                         }
1531                         KQ_UNLOCK(kq);
1532                 }
1533                 kq = NULL;
1534         }
1535         if (!islocked)
1536                 mtx_unlock(list->kl_lock);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * add a knote to a knlist
1541  */
1542 void
1543 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1544 {
1545         mtx_assert(knl->kl_lock, islocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1546         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
1547         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
1548             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
1549         if (!islocked)
1550                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1551         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
1552         if (!islocked)
1553                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1554         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1555         kn->kn_knlist = knl;
1556         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
1557         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1558 }
1559
1560 static void
1561 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked, int kqislocked)
1562 {
1563         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
1564         mtx_assert(knl->kl_lock, knlislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1565         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1566         if (!kqislocked)
1567                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
1568     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
1569         if (!knlislocked)
1570                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1571         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
1572         kn->kn_knlist = NULL;
1573         if (!knlislocked)
1574                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1575         if (!kqislocked)
1576                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1577         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
1578         if (!kqislocked)
1579                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * remove all knotes from a specified klist
1584  */
1585 void
1586 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1587 {
1588
1589         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
1590 }
1591
1592 /*
1593  * remove knote from a specified klist while in f_event handler.
1594  */
1595 void
1596 knlist_remove_inevent(struct knlist *knl, struct knote *kn)
1597 {
1598
1599         knlist_remove_kq(knl, kn, 1,
1600             (kn->kn_status & KN_HASKQLOCK) == KN_HASKQLOCK);
1601 }
1602
1603 int
1604 knlist_empty(struct knlist *knl)
1605 {
1606
1607         mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1608         return SLIST_EMPTY(&knl->kl_list);
1609 }
1610
1611 static struct mtx       knlist_lock;
1612 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
1613         MTX_DEF);
1614
1615 void
1616 knlist_init(struct knlist *knl, struct mtx *mtx)
1617 {
1618
1619         if (mtx == NULL)
1620                 knl->kl_lock = &knlist_lock;
1621         else
1622                 knl->kl_lock = mtx;
1623
1624         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
1625 }
1626
1627 void
1628 knlist_destroy(struct knlist *knl)
1629 {
1630
1631 #ifdef INVARIANTS
1632         /*
1633          * if we run across this error, we need to find the offending
1634          * driver and have it call knlist_clear.
1635          */
1636         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list))
1637                 printf("WARNING: destroying knlist w/ knotes on it!\n");
1638 #endif
1639
1640         knl->kl_lock = NULL;
1641         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
1646  * knotes time to "settle".
1647  */
1648 void
1649 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
1650 {
1651         struct knote *kn;
1652         struct kqueue *kq;
1653
1654         if (islocked)
1655                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1656         else {
1657                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_NOTOWNED);
1658 again:          /* need to reaquire lock since we have dropped it */
1659                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1660         }
1661
1662         SLIST_FOREACH(kn, &knl->kl_list, kn_selnext) {
1663                 kq = kn->kn_kq;
1664                 KQ_LOCK(kq);
1665                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
1666                         KQ_UNLOCK(kq);
1667                         continue;
1668                 }
1669                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
1670                 if (killkn) {
1671                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
1672                         KQ_UNLOCK(kq);
1673                         knote_drop(kn, td);
1674                 } else {
1675                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
1676                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
1677                         KQ_UNLOCK(kq);
1678                 }
1679                 kq = NULL;
1680         }
1681
1682         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
1683                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
1684                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
1685                 kq = kn->kn_kq;
1686                 KQ_LOCK(kq);
1687                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
1688                     ("knote removed w/o list lock"));
1689                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1690                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1691                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
1692                 kq = NULL;
1693                 goto again;
1694         }
1695
1696         if (islocked)
1697                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1698         else {
1699                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1700                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_NOTOWNED);
1701         }
1702 }
1703
1704 /*
1705  * remove all knotes referencing a specified fd
1706  * must be called with FILEDESC lock.  This prevents a race where a new fd
1707  * comes along and occupies the entry and we attach a knote to the fd.
1708  */
1709 void
1710 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
1711 {
1712         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
1713         struct kqueue *kq;
1714         struct knote *kn;
1715         int influx;
1716
1717         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp, MA_OWNED);
1718
1719         /*
1720          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
1721          * since filedesc is locked.
1722          */
1723         SLIST_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
1724                 KQ_LOCK(kq);
1725
1726 again:
1727                 influx = 0;
1728                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
1729                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
1730                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
1731                                 /* someone else might be waiting on our knote */
1732                                 if (influx)
1733                                         wakeup(kq);
1734                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1735                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
1736                                 goto again;
1737                         }
1738                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1739                         KQ_UNLOCK(kq);
1740                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1741                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1742                         knote_drop(kn, td);
1743                         influx = 1;
1744                         KQ_LOCK(kq);
1745                 }
1746                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1747         }
1748 }
1749
1750 static int
1751 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
1752 {
1753         struct klist *list;
1754
1755         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
1756         KQ_OWNED(kq);
1757
1758         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
1759                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
1760                         return ENOMEM;
1761                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
1762         } else {
1763                 if (kq->kq_knhash == NULL)
1764                         return ENOMEM;
1765                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1766         }
1767
1768         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
1769
1770         return 0;
1771 }
1772
1773 /*
1774  * knote must already have been detatched using the f_detach method.
1775  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
1776  * to prevent other removal.
1777  */
1778 static void
1779 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
1780 {
1781         struct kqueue *kq;
1782         struct klist *list;
1783
1784         kq = kn->kn_kq;
1785
1786         KQ_NOTOWNED(kq);
1787         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
1788             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
1789
1790         KQ_LOCK(kq);
1791         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1792                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
1793         else
1794                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1795
1796         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
1797         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
1798                 knote_dequeue(kn);
1799         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1800
1801         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
1802                 fdrop(kn->kn_fp, td);
1803                 kn->kn_fp = NULL;
1804         }
1805         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
1806         kn->kn_fop = NULL;
1807         knote_free(kn);
1808 }
1809
1810 static void
1811 knote_enqueue(struct knote *kn)
1812 {
1813         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1814
1815         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
1816         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
1817
1818         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1819         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
1820         kq->kq_count++;
1821         kqueue_wakeup(kq);
1822 }
1823
1824 static void
1825 knote_dequeue(struct knote *kn)
1826 {
1827         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1828
1829         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
1830         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
1831
1832         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1833         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1834         kq->kq_count--;
1835 }
1836
1837 static void
1838 knote_init(void)
1839 {
1840
1841         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
1842             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1843 }
1844 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL)
1845
1846 static struct knote *
1847 knote_alloc(int waitok)
1848 {
1849         return ((struct knote *)uma_zalloc(knote_zone,
1850             (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT)|M_ZERO));
1851 }
1852
1853 static void
1854 knote_free(struct knote *kn)
1855 {
1856         if (kn != NULL)
1857                 uma_zfree(knote_zone, kn);
1858 }