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/stdatomic.h>
  52 #include <sys/queue.h>
  53 #include <sys/event.h>
  54 #include <sys/eventvar.h>
  55 #include <sys/poll.h>
  56 #include <sys/protosw.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/sigio.h>
  59 #include <sys/signalvar.h>
  60 #include <sys/socket.h>
  61 #include <sys/socketvar.h>
  62 #include <sys/stat.h>
  63 #include <sys/sysctl.h>
  64 #include <sys/sysproto.h>
  65 #include <sys/syscallsubr.h>
  66 #include <sys/taskqueue.h>
  67 #include <sys/uio.h>
  68 #include <sys/user.h>
  69 #ifdef KTRACE
  70 #include <sys/ktrace.h>
  71 #endif
  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 atomic_uint      kq_ncallouts = ATOMIC_VAR_INIT(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 static void
 635 filt_timerexpire(void *knx)
 636 {
 637         struct callout *calloutp;
 638         struct knote *kn;
 639
 640         kn = knx;
 641         kn->kn_data++;
 642         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 643
 644         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != EV_ONESHOT) {
 645                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 646                 *kn->kn_ptr.p_nexttime += timer2sbintime(kn->kn_sdata,
 647                     kn->kn_sfflags);
 648                 callout_reset_sbt_on(calloutp, *kn->kn_ptr.p_nexttime, 0,
 649                     filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 650         }
 651 }
 652
 653 /*
 654  * data contains amount of time to sleep
 655  */
 656 static int
 657 filt_timerattach(struct knote *kn)
 658 {
 659         struct callout *calloutp;
 660         sbintime_t to;
 661         unsigned int ncallouts;
 662
 663         if ((intptr_t)kn->kn_sdata < 0)
 664                 return (EINVAL);
 665         if ((intptr_t)kn->kn_sdata == 0 && (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0)
 666                 kn->kn_sdata = 1;
 667         /* Only precision unit are supported in flags so far */
 668         if (kn->kn_sfflags & ~NOTE_TIMER_PRECMASK)
 669                 return (EINVAL);
 670
 671         to = timer2sbintime(kn->kn_sdata, kn->kn_sfflags);
 672         if (to < 0)
 673                 return (EINVAL);
 674
 675         ncallouts = atomic_load_explicit(&kq_ncallouts, memory_order_relaxed);
 676         do {
 677                 if (ncallouts >= kq_calloutmax)
 678                         return (ENOMEM);
 679         } while (!atomic_compare_exchange_weak_explicit(&kq_ncallouts,
 680             &ncallouts, ncallouts + 1, memory_order_relaxed,
 681             memory_order_relaxed));
 682
 683         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 684         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add clears it */
 685         kn->kn_ptr.p_nexttime = malloc(sizeof(sbintime_t), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 686         calloutp = malloc(sizeof(*calloutp), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 687         callout_init(calloutp, 1);
 688         kn->kn_hook = calloutp;
 689         *kn->kn_ptr.p_nexttime = to + sbinuptime();
 690         callout_reset_sbt_on(calloutp, *kn->kn_ptr.p_nexttime, 0,
 691             filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 692
 693         return (0);
 694 }
 695
 696 static void
 697 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 698 {
 699         struct callout *calloutp;
 700         unsigned int old;
 701
 702         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 703         callout_drain(calloutp);
 704         free(calloutp, M_KQUEUE);
 705         free(kn->kn_ptr.p_nexttime, M_KQUEUE);
 706         old = atomic_fetch_sub_explicit(&kq_ncallouts, 1, memory_order_relaxed);
 707         KASSERT(old > 0, ("Number of callouts cannot become negative"));
 708         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove sets it */
 709 }
 710
 711 static int
 712 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 713 {
 714
 715         return (kn->kn_data != 0);
 716 }
 717
 718 static int
 719 filt_userattach(struct knote *kn)
 720 {
 721
 722         /*
 723          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 724          */
 725         kn->kn_hook = NULL;
 726         if (kn->kn_fflags & NOTE_TRIGGER)
 727                 kn->kn_hookid = 1;
 728         else
 729                 kn->kn_hookid = 0;
 730         return (0);
 731 }
 732
 733 static void
 734 filt_userdetach(__unused struct knote *kn)
 735 {
 736
 737         /*
 738          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 739          */
 740 }
 741
 742 static int
 743 filt_user(struct knote *kn, __unused long hint)
 744 {
 745
 746         return (kn->kn_hookid);
 747 }
 748
 749 static void
 750 filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev, u_long type)
 751 {
 752         u_int ffctrl;
 753
 754         switch (type) {
 755         case EVENT_REGISTER:
 756                 if (kev->fflags & NOTE_TRIGGER)
 757                         kn->kn_hookid = 1;
 758
 759                 ffctrl = kev->fflags & NOTE_FFCTRLMASK;
 760                 kev->fflags &= NOTE_FFLAGSMASK;
 761                 switch (ffctrl) {
 762                 case NOTE_FFNOP:
 763                         break;
 764
 765                 case NOTE_FFAND:
 766                         kn->kn_sfflags &= kev->fflags;
 767                         break;
 768
 769                 case NOTE_FFOR:
 770                         kn->kn_sfflags |= kev->fflags;
 771                         break;
 772
 773                 case NOTE_FFCOPY:
 774                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 775                         break;
 776
 777                 default:
 778                         /* XXX Return error? */
 779                         break;
 780                 }
 781                 kn->kn_sdata = kev->data;
 782                 if (kev->flags & EV_CLEAR) {
 783                         kn->kn_hookid = 0;
 784                         kn->kn_data = 0;
 785                         kn->kn_fflags = 0;
 786                 }
 787                 break;
 788
 789         case EVENT_PROCESS:
 790                 *kev = kn->kn_kevent;
 791                 kev->fflags = kn->kn_sfflags;
 792                 kev->data = kn->kn_sdata;
 793                 if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 794                         kn->kn_hookid = 0;
 795                         kn->kn_data = 0;
 796                         kn->kn_fflags = 0;
 797                 }
 798                 break;
 799
 800         default:
 801                 panic("filt_usertouch() - invalid type (%ld)", type);
 802                 break;
 803         }
 804 }
 805
 806 int
 807 sys_kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 808 {
 809
 810         return (kern_kqueue(td, 0, NULL));
 811 }
 812
 813 static void
 814 kqueue_init(struct kqueue *kq)
 815 {
 816
 817         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK);
 818         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 819         knlist_init_mtx(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 820         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 821 }
 822
 823 int
 824 kern_kqueue(struct thread *td, int flags, struct filecaps *fcaps)
 825 {
 826         struct filedesc *fdp;
 827         struct kqueue *kq;
 828         struct file *fp;
 829         struct ucred *cred;
 830         int fd, error;
 831
 832         fdp = td->td_proc->p_fd;
 833         cred = td->td_ucred;
 834         if (!chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, 1, lim_cur(td, RLIMIT_KQUEUES)))
 835                 return (ENOMEM);
 836
 837         error = falloc_caps(td, &fp, &fd, flags, fcaps);
 838         if (error != 0) {
 839                 chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
 840                 return (error);
 841         }
 842
 843         /* An extra reference on `fp' has been held for us by falloc(). */
 844         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 845         kqueue_init(kq);
 846         kq->kq_fdp = fdp;
 847         kq->kq_cred = crhold(cred);
 848
 849         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 850         TAILQ_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 851         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 852
 853         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_KQUEUE, kq, &kqueueops);
 854         fdrop(fp, td);
 855
 856         td->td_retval[0] = fd;
 857         return (0);
 858 }
 859
 860 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 861 struct kevent_args {
 862         int     fd;
 863         const struct kevent *changelist;
 864         int     nchanges;
 865         struct  kevent *eventlist;
 866         int     nevents;
 867         const struct timespec *timeout;
 868 };
 869 #endif
 870 int
 871 sys_kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 872 {
 873         struct timespec ts, *tsp;
 874         struct kevent_copyops k_ops = { uap,
 875                                         kevent_copyout,
 876                                         kevent_copyin};
 877         int error;
 878 #ifdef KTRACE
 879         struct uio ktruio;
 880         struct iovec ktriov;
 881         struct uio *ktruioin = NULL;
 882         struct uio *ktruioout = NULL;
 883 #endif
 884
 885         if (uap->timeout != NULL) {
 886                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 887                 if (error)
 888                         return (error);
 889                 tsp = &ts;
 890         } else
 891                 tsp = NULL;
 892
 893 #ifdef KTRACE
 894         if (KTRPOINT(td, KTR_GENIO)) {
 895                 ktriov.iov_base = uap->changelist;
 896                 ktriov.iov_len = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 897                 ktruio = (struct uio){ .uio_iov = &ktriov, .uio_iovcnt = 1,
 898                     .uio_segflg = UIO_USERSPACE, .uio_rw = UIO_READ,
 899                     .uio_td = td };
 900                 ktruioin = cloneuio(&ktruio);
 901                 ktriov.iov_base = uap->eventlist;
 902                 ktriov.iov_len = uap->nevents * sizeof(struct kevent);
 903                 ktruioout = cloneuio(&ktruio);
 904         }
 905 #endif
 906
 907         error = kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 908             &k_ops, tsp);
 909
 910 #ifdef KTRACE
 911         if (ktruioin != NULL) {
 912                 ktruioin->uio_resid = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 913                 ktrgenio(uap->fd, UIO_WRITE, ktruioin, 0);
 914                 ktruioout->uio_resid = td->td_retval[0] * sizeof(struct kevent);
 915                 ktrgenio(uap->fd, UIO_READ, ktruioout, error);
 916         }
 917 #endif
 918
 919         return (error);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 924  */
 925 static int
 926 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 927 {
 928         struct kevent_args *uap;
 929         int error;
 930
 931         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 932         uap = (struct kevent_args *)arg;
 933
 934         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 935         if (error == 0)
 936                 uap->eventlist += count;
 937         return (error);
 938 }
 939
 940 /*
 941  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 942  */
 943 static int
 944 kevent_copyin(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 = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 953         if (error == 0)
 954                 uap->changelist += count;
 955         return (error);
 956 }
 957
 958 int
 959 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 960     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 961 {
 962         cap_rights_t rights;
 963         struct file *fp;
 964         int error;
 965
 966         cap_rights_init(&rights);
 967         if (nchanges > 0)
 968                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE);
 969         if (nevents > 0)
 970                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_EVENT);
 971         error = fget(td, fd, &rights, &fp);
 972         if (error != 0)
 973                 return (error);
 974
 975         error = kern_kevent_fp(td, fp, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
 976         fdrop(fp, td);
 977
 978         return (error);
 979 }
 980
 981 static int
 982 kqueue_kevent(struct kqueue *kq, struct thread *td, int nchanges, int nevents,
 983     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 984 {
 985         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
 986         struct kevent *kevp, *changes;
 987         int i, n, nerrors, error;
 988
 989         nerrors = 0;
 990         while (nchanges > 0) {
 991                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
 992                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
 993                 if (error)
 994                         return (error);
 995                 changes = keva;
 996                 for (i = 0; i < n; i++) {
 997                         kevp = &changes[i];
 998                         if (!kevp->filter)
 999                                 continue;
1000                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
1001                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
1002                         if (error || (kevp->flags & EV_RECEIPT)) {
1003                                 if (nevents == 0)
1004                                         return (error);
1005                                 kevp->flags = EV_ERROR;
1006                                 kevp->data = error;
1007                                 (void)k_ops->k_copyout(k_ops->arg, kevp, 1);
1008                                 nevents--;
1009                                 nerrors++;
1010                         }
1011                 }
1012                 nchanges -= n;
1013         }
1014         if (nerrors) {
1015                 td->td_retval[0] = nerrors;
1016                 return (0);
1017         }
1018
1019         return (kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td));
1020 }
1021
1022 int
1023 kern_kevent_fp(struct thread *td, struct file *fp, int nchanges, int nevents,
1024     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
1025 {
1026         struct kqueue *kq;
1027         int error;
1028
1029         error = kqueue_acquire(fp, &kq);
1030         if (error != 0)
1031                 return (error);
1032         error = kqueue_kevent(kq, td, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
1033         kqueue_release(kq, 0);
1034         return (error);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Performs a kevent() call on a temporarily created kqueue. This can be
1039  * used to perform one-shot polling, similar to poll() and select().
1040  */
1041 int
1042 kern_kevent_anonymous(struct thread *td, int nevents,
1043     struct kevent_copyops *k_ops)
1044 {
1045         struct kqueue kq = {};
1046         int error;
1047
1048         kqueue_init(&kq);
1049         kq.kq_refcnt = 1;
1050         error = kqueue_kevent(&kq, td, nevents, nevents, k_ops, NULL);
1051         kqueue_drain(&kq, td);
1052         kqueue_destroy(&kq);
1053         return (error);
1054 }
1055
1056 int
1057 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
1058 {
1059         int error;
1060
1061         error = 0;
1062         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
1063                 printf(
1064 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
1065                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
1066                 return EINVAL;
1067         }
1068         mtx_lock(&filterops_lock);
1069         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
1070             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
1071                 error = EEXIST;
1072         else {
1073                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
1074                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1075         }
1076         mtx_unlock(&filterops_lock);
1077
1078         return (error);
1079 }
1080
1081 int
1082 kqueue_del_filteropts(int filt)
1083 {
1084         int error;
1085
1086         error = 0;
1087         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1088                 return EINVAL;
1089
1090         mtx_lock(&filterops_lock);
1091         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
1092             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1093                 error = EINVAL;
1094         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
1095                 error = EBUSY;
1096         else {
1097                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1098                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1099         }
1100         mtx_unlock(&filterops_lock);
1101
1102         return error;
1103 }
1104
1105 static struct filterops *
1106 kqueue_fo_find(int filt)
1107 {
1108
1109         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1110                 return NULL;
1111
1112         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1113                 return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1114
1115         mtx_lock(&filterops_lock);
1116         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
1117         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1118                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1119         mtx_unlock(&filterops_lock);
1120
1121         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1122 }
1123
1124 static void
1125 kqueue_fo_release(int filt)
1126 {
1127
1128         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1129                 return;
1130
1131         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1132                 return;
1133
1134         mtx_lock(&filterops_lock);
1135         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
1136             ("filter object refcount not valid on release"));
1137         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
1138         mtx_unlock(&filterops_lock);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * A ref to kq (obtained via kqueue_acquire) must be held.  waitok will
1143  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
1144  * hold any mutexes.
1145  */
1146 static int
1147 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
1148 {
1149         struct filterops *fops;
1150         struct file *fp;
1151         struct knote *kn, *tkn;
1152         struct knlist *knl;
1153         cap_rights_t rights;
1154         int error, filt, event;
1155         int haskqglobal, filedesc_unlock;
1156
1157         if ((kev->flags & (EV_ENABLE | EV_DISABLE)) == (EV_ENABLE | EV_DISABLE))
1158                 return (EINVAL);
1159
1160         fp = NULL;
1161         kn = NULL;
1162         knl = NULL;
1163         error = 0;
1164         haskqglobal = 0;
1165         filedesc_unlock = 0;
1166
1167         filt = kev->filter;
1168         fops = kqueue_fo_find(filt);
1169         if (fops == NULL)
1170                 return EINVAL;
1171
1172         if (kev->flags & EV_ADD) {
1173                 /*
1174                  * Prevent waiting with locks.  Non-sleepable
1175                  * allocation failures are handled in the loop, only
1176                  * if the spare knote appears to be actually required.
1177                  */
1178                 tkn = knote_alloc(waitok);
1179         } else {
1180                 tkn = NULL;
1181         }
1182
1183 findkn:
1184         if (fops->f_isfd) {
1185                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
1186                 if (kev->ident > INT_MAX)
1187                         error = EBADF;
1188                 else
1189                         error = fget(td, kev->ident,
1190                             cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT), &fp);
1191                 if (error)
1192                         goto done;
1193
1194                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
1195                     kev->ident, 0) != 0) {
1196                         /* try again */
1197                         fdrop(fp, td);
1198                         fp = NULL;
1199                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1200                         if (error)
1201                                 goto done;
1202                         goto findkn;
1203                 }
1204
1205                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1206                         /*
1207                          * If we add some intelligence about what we are doing,
1208                          * we should be able to support events on ourselves.
1209                          * We need to know when we are doing this to prevent
1210                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
1211                          * they are the same thing.
1212                          */
1213                         if (fp->f_data == kq) {
1214                                 error = EINVAL;
1215                                 goto done;
1216                         }
1217
1218                         /*
1219                          * Pre-lock the filedesc before the global
1220                          * lock mutex, see the comment in
1221                          * kqueue_close().
1222                          */
1223                         FILEDESC_XLOCK(td->td_proc->p_fd);
1224                         filedesc_unlock = 1;
1225                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1226                 }
1227
1228                 KQ_LOCK(kq);
1229                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
1230                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
1231                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
1232                                         break;
1233                 }
1234         } else {
1235                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
1236                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1237
1238                 KQ_LOCK(kq);
1239
1240                 /*
1241                  * If possible, find an existing knote to use for this kevent.
1242                  */
1243                 if (kev->filter == EVFILT_PROC &&
1244                     (kev->flags & (EV_FLAG1 | EV_FLAG2)) != 0) {
1245                         /* This is an internal creation of a process tracking
1246                          * note. Don't attempt to coalesce this with an
1247                          * existing note.
1248                          */
1249                         ;
1250                 } else if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1251                         struct klist *list;
1252
1253                         list = &kq->kq_knhash[
1254                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
1255                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
1256                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
1257                                     kev->filter == kn->kn_filter)
1258                                         break;
1259                 }
1260         }
1261
1262         /* knote is in the process of changing, wait for it to stabilize. */
1263         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1264                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1265                 if (filedesc_unlock) {
1266                         FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1267                         filedesc_unlock = 0;
1268                 }
1269                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1270                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
1271                 if (fp != NULL) {
1272                         fdrop(fp, td);
1273                         fp = NULL;
1274                 }
1275                 goto findkn;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
1280          */
1281         if (kn == NULL) {
1282                 if (kev->flags & EV_ADD) {
1283                         kn = tkn;
1284                         tkn = NULL;
1285                         if (kn == NULL) {
1286                                 KQ_UNLOCK(kq);
1287                                 error = ENOMEM;
1288                                 goto done;
1289                         }
1290                         kn->kn_fp = fp;
1291                         kn->kn_kq = kq;
1292                         kn->kn_fop = fops;
1293                         /*
1294                          * apply reference counts to knote structure, and
1295                          * do not release it at the end of this routine.
1296                          */
1297                         fops = NULL;
1298                         fp = NULL;
1299
1300                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1301                         kn->kn_sdata = kev->data;
1302                         kev->fflags = 0;
1303                         kev->data = 0;
1304                         kn->kn_kevent = *kev;
1305                         kn->kn_kevent.flags &= ~(EV_ADD | EV_DELETE |
1306                             EV_ENABLE | EV_DISABLE | EV_FORCEONESHOT);
1307                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
1308
1309                         error = knote_attach(kn, kq);
1310                         KQ_UNLOCK(kq);
1311                         if (error != 0) {
1312                                 tkn = kn;
1313                                 goto done;
1314                         }
1315
1316                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
1317                                 knote_drop(kn, td);
1318                                 goto done;
1319                         }
1320                         knl = kn_list_lock(kn);
1321                         goto done_ev_add;
1322                 } else {
1323                         /* No matching knote and the EV_ADD flag is not set. */
1324                         KQ_UNLOCK(kq);
1325                         error = ENOENT;
1326                         goto done;
1327                 }
1328         }
1329
1330         if (kev->flags & EV_DELETE) {
1331                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1332                 KQ_UNLOCK(kq);
1333                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1334                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1335                 knote_drop(kn, td);
1336                 goto done;
1337         }
1338
1339         if (kev->flags & EV_FORCEONESHOT) {
1340                 kn->kn_flags |= EV_ONESHOT;
1341                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1342         }
1343
1344         /*
1345          * The user may change some filter values after the initial EV_ADD,
1346          * but doing so will not reset any filter which has already been
1347          * triggered.
1348          */
1349         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1350         KQ_UNLOCK(kq);
1351         knl = kn_list_lock(kn);
1352         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
1353         if (!fops->f_isfd && fops->f_touch != NULL) {
1354                 fops->f_touch(kn, kev, EVENT_REGISTER);
1355         } else {
1356                 kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1357                 kn->kn_sdata = kev->data;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.  This can happen when
1362          * the initial attach event decides that the event is "completed"
1363          * already.  i.e. filt_procattach is called on a zombie process.  It
1364          * will call filt_proc which will remove it from the list, and NULL
1365          * kn_knlist.
1366          */
1367 done_ev_add:
1368         if ((kev->flags & EV_ENABLE) != 0)
1369                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
1370         else if ((kev->flags & EV_DISABLE) != 0)
1371                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1372
1373         if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)
1374                 event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
1375         else
1376                 event = 0;
1377
1378         KQ_LOCK(kq);
1379         if (event)
1380                 kn->kn_status |= KN_ACTIVE;
1381         if ((kn->kn_status & (KN_ACTIVE | KN_DISABLED | KN_QUEUED)) ==
1382             KN_ACTIVE)
1383                 knote_enqueue(kn);
1384         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1385         kn_list_unlock(knl);
1386         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1387
1388 done:
1389         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1390         if (filedesc_unlock)
1391                 FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1392         if (fp != NULL)
1393                 fdrop(fp, td);
1394         knote_free(tkn);
1395         if (fops != NULL)
1396                 kqueue_fo_release(filt);
1397         return (error);
1398 }
1399
1400 static int
1401 kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
1402 {
1403         int error;
1404         struct kqueue *kq;
1405
1406         error = 0;
1407
1408         kq = fp->f_data;
1409         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL)
1410                 return (EBADF);
1411         *kqp = kq;
1412         KQ_LOCK(kq);
1413         if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
1414                 KQ_UNLOCK(kq);
1415                 return (EBADF);
1416         }
1417         kq->kq_refcnt++;
1418         KQ_UNLOCK(kq);
1419
1420         return error;
1421 }
1422
1423 static void
1424 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
1425 {
1426         if (locked)
1427                 KQ_OWNED(kq);
1428         else
1429                 KQ_LOCK(kq);
1430         kq->kq_refcnt--;
1431         if (kq->kq_refcnt == 1)
1432                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
1433         if (!locked)
1434                 KQ_UNLOCK(kq);
1435 }
1436
1437 static void
1438 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
1439 {
1440
1441         KQ_OWNED(kq);
1442         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
1443             ("scheduling kqueue task while draining"));
1444
1445         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
1446                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue_ctx, &kq->kq_task);
1447                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
1448         }
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1453  *
1454  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1455  *
1456  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1457  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1458  * be no locks held.
1459  */
1460 static int
1461 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1462         int waitok)
1463 {
1464         struct klist *list, *tmp_knhash, *to_free;
1465         u_long tmp_knhashmask;
1466         int size;
1467         int fd;
1468         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1469
1470         KQ_NOTOWNED(kq);
1471
1472         to_free = NULL;
1473         if (fops->f_isfd) {
1474                 fd = ident;
1475                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1476                         size = kq->kq_knlistsize;
1477                         while (size <= fd)
1478                                 size += KQEXTENT;
1479                         list = malloc(size * sizeof(*list), M_KQUEUE, mflag);
1480                         if (list == NULL)
1481                                 return ENOMEM;
1482                         KQ_LOCK(kq);
1483                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1484                                 to_free = list;
1485                                 list = NULL;
1486                         } else {
1487                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1488                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1489                                             kq->kq_knlistsize * sizeof(*list));
1490                                         to_free = kq->kq_knlist;
1491                                         kq->kq_knlist = NULL;
1492                                 }
1493                                 bzero((caddr_t)list +
1494                                     kq->kq_knlistsize * sizeof(*list),
1495                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof(*list));
1496                                 kq->kq_knlistsize = size;
1497                                 kq->kq_knlist = list;
1498                         }
1499                         KQ_UNLOCK(kq);
1500                 }
1501         } else {
1502                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1503                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1504                             &tmp_knhashmask);
1505                         if (tmp_knhash == NULL)
1506                                 return ENOMEM;
1507                         KQ_LOCK(kq);
1508                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1509                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1510                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1511                         } else {
1512                                 to_free = tmp_knhash;
1513                         }
1514                         KQ_UNLOCK(kq);
1515                 }
1516         }
1517         free(to_free, M_KQUEUE);
1518
1519         KQ_NOTOWNED(kq);
1520         return 0;
1521 }
1522
1523 static void
1524 kqueue_task(void *arg, int pending)
1525 {
1526         struct kqueue *kq;
1527         int haskqglobal;
1528
1529         haskqglobal = 0;
1530         kq = arg;
1531
1532         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1533         KQ_LOCK(kq);
1534
1535         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1536
1537         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1538         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1539                 wakeup(&kq->kq_state);
1540         }
1541         KQ_UNLOCK(kq);
1542         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1547  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1548  */
1549 static int
1550 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1551     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1552 {
1553         struct kevent *kevp;
1554         struct knote *kn, *marker;
1555         struct knlist *knl;
1556         sbintime_t asbt, rsbt;
1557         int count, error, haskqglobal, influx, nkev, touch;
1558
1559         count = maxevents;
1560         nkev = 0;
1561         error = 0;
1562         haskqglobal = 0;
1563
1564         if (maxevents == 0)
1565                 goto done_nl;
1566
1567         rsbt = 0;
1568         if (tsp != NULL) {
1569                 if (tsp->tv_sec < 0 || tsp->tv_nsec < 0 ||
1570                     tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1571                         error = EINVAL;
1572                         goto done_nl;
1573                 }
1574                 if (timespecisset(tsp)) {
1575                         if (tsp->tv_sec <= INT32_MAX) {
1576                                 rsbt = tstosbt(*tsp);
1577                                 if (TIMESEL(&asbt, rsbt))
1578                                         asbt += tc_tick_sbt;
1579                                 if (asbt <= SBT_MAX - rsbt)
1580                                         asbt += rsbt;
1581                                 else
1582                                         asbt = 0;
1583                                 rsbt >>= tc_precexp;
1584                         } else
1585                                 asbt = 0;
1586                 } else
1587                         asbt = -1;
1588         } else
1589                 asbt = 0;
1590         marker = knote_alloc(1);
1591         marker->kn_status = KN_MARKER;
1592         KQ_LOCK(kq);
1593
1594 retry:
1595         kevp = keva;
1596         if (kq->kq_count == 0) {
1597                 if (asbt == -1) {
1598                         error = EWOULDBLOCK;
1599                 } else {
1600                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1601                         error = msleep_sbt(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1602                             "kqread", asbt, rsbt, C_ABSOLUTE);
1603                 }
1604                 if (error == 0)
1605                         goto retry;
1606                 /* don't restart after signals... */
1607                 if (error == ERESTART)
1608                         error = EINTR;
1609                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1610                         error = 0;
1611                 goto done;
1612         }
1613
1614         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1615         influx = 0;
1616         while (count) {
1617                 KQ_OWNED(kq);
1618                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1619
1620                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1621                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1622                         if (influx) {
1623                                 influx = 0;
1624                                 KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1625                         }
1626                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1627                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1628                             "kqflxwt", 0);
1629                         continue;
1630                 }
1631
1632                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1633                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1634                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1635                         kq->kq_count--;
1636                         continue;
1637                 }
1638                 if (kn == marker) {
1639                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1640                         if (count == maxevents)
1641                                 goto retry;
1642                         goto done;
1643                 }
1644                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1645                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1646
1647                 if ((kn->kn_flags & EV_DROP) == EV_DROP) {
1648                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1649                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1650                         kq->kq_count--;
1651                         KQ_UNLOCK(kq);
1652                         /*
1653                          * We don't need to lock the list since we've marked
1654                          * it _INFLUX.
1655                          */
1656                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1657                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1658                         knote_drop(kn, td);
1659                         KQ_LOCK(kq);
1660                         continue;
1661                 } else if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1662                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1663                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1664                         kq->kq_count--;
1665                         KQ_UNLOCK(kq);
1666                         /*
1667                          * We don't need to lock the list since we've marked
1668                          * it _INFLUX.
1669                          */
1670                         *kevp = kn->kn_kevent;
1671                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1672                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1673                         knote_drop(kn, td);
1674                         KQ_LOCK(kq);
1675                         kn = NULL;
1676                 } else {
1677                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1678                         KQ_UNLOCK(kq);
1679                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1680                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1681                         knl = kn_list_lock(kn);
1682                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1683                                 KQ_LOCK(kq);
1684                                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1685                                 kn->kn_status &=
1686                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX |
1687                                     KN_SCAN);
1688                                 kq->kq_count--;
1689                                 kn_list_unlock(knl);
1690                                 influx = 1;
1691                                 continue;
1692                         }
1693                         touch = (!kn->kn_fop->f_isfd &&
1694                             kn->kn_fop->f_touch != NULL);
1695                         if (touch)
1696                                 kn->kn_fop->f_touch(kn, kevp, EVENT_PROCESS);
1697                         else
1698                                 *kevp = kn->kn_kevent;
1699                         KQ_LOCK(kq);
1700                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1701                         if (kn->kn_flags & (EV_CLEAR | EV_DISPATCH)) {
1702                                 /*
1703                                  * Manually clear knotes who weren't
1704                                  * 'touch'ed.
1705                                  */
1706                                 if (touch == 0 && kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1707                                         kn->kn_data = 0;
1708                                         kn->kn_fflags = 0;
1709                                 }
1710                                 if (kn->kn_flags & EV_DISPATCH)
1711                                         kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1712                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1713                                 kq->kq_count--;
1714                         } else
1715                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1716
1717                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1718                         kn_list_unlock(knl);
1719                         influx = 1;
1720                 }
1721
1722                 /* we are returning a copy to the user */
1723                 kevp++;
1724                 nkev++;
1725                 count--;
1726
1727                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1728                         influx = 0;
1729                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1730                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1731                         nkev = 0;
1732                         kevp = keva;
1733                         KQ_LOCK(kq);
1734                         if (error)
1735                                 break;
1736                 }
1737         }
1738         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1739 done:
1740         KQ_OWNED(kq);
1741         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1742         knote_free(marker);
1743 done_nl:
1744         KQ_NOTOWNED(kq);
1745         if (nkev != 0)
1746                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1747         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1748         return (error);
1749 }
1750
1751 /*ARGSUSED*/
1752 static int
1753 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1754         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1755 {
1756         /*
1757          * Enabling sigio causes two major problems:
1758          * 1) infinite recursion:
1759          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1760          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1761          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1762          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1763          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1764          * we have a SIGIO in progress.
1765          * 2) locking problems:
1766          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1767          * us above the proc and pgrp locks.
1768          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1769          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1770          * a signal to the wrong process.
1771          *
1772          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1773          */
1774 #if 0
1775         struct kqueue *kq;
1776
1777         kq = fp->f_data;
1778         switch (cmd) {
1779         case FIOASYNC:
1780                 if (*(int *)data) {
1781                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1782                 } else {
1783                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1784                 }
1785                 return (0);
1786
1787         case FIOSETOWN:
1788                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1789
1790         case FIOGETOWN:
1791                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1792                 return (0);
1793         }
1794 #endif
1795
1796         return (ENOTTY);
1797 }
1798
1799 /*ARGSUSED*/
1800 static int
1801 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1802         struct thread *td)
1803 {
1804         struct kqueue *kq;
1805         int revents = 0;
1806         int error;
1807
1808         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1809                 return POLLERR;
1810
1811         KQ_LOCK(kq);
1812         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1813                 if (kq->kq_count) {
1814                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1815                 } else {
1816                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1817                         if (SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1818                                 kq->kq_state |= KQ_SEL;
1819                 }
1820         }
1821         kqueue_release(kq, 1);
1822         KQ_UNLOCK(kq);
1823         return (revents);
1824 }
1825
1826 /*ARGSUSED*/
1827 static int
1828 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1829         struct thread *td)
1830 {
1831
1832         bzero((void *)st, sizeof *st);
1833         /*
1834          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1835          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1836          * syscall better by calling kevent?
1837          *
1838          * XXX - This is needed for libc_r.
1839          */
1840         st->st_mode = S_IFIFO;
1841         return (0);
1842 }
1843
1844 static void
1845 kqueue_drain(struct kqueue *kq, struct thread *td)
1846 {
1847         struct knote *kn;
1848         int i;
1849
1850         KQ_LOCK(kq);
1851
1852         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1853             ("kqueue already closing"));
1854         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1855         if (kq->kq_refcnt > 1)
1856                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1857
1858         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1859
1860         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1861             ("kqueue's knlist not empty"));
1862
1863         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1864                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1865                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1866                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1867                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclo1", 0);
1868                                 continue;
1869                         }
1870                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1871                         KQ_UNLOCK(kq);
1872                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1873                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1874                         knote_drop(kn, td);
1875                         KQ_LOCK(kq);
1876                 }
1877         }
1878         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1879                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1880                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1881                                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1882                                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1883                                         msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1884                                                "kqclo2", 0);
1885                                         continue;
1886                                 }
1887                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1888                                 KQ_UNLOCK(kq);
1889                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1890                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1891                                 knote_drop(kn, td);
1892                                 KQ_LOCK(kq);
1893                         }
1894                 }
1895         }
1896
1897         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1898                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1899                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1900         }
1901
1902         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1903                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1904                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1905                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1906         }
1907
1908         KQ_UNLOCK(kq);
1909 }
1910
1911 static void
1912 kqueue_destroy(struct kqueue *kq)
1913 {
1914
1915         KASSERT(kq->kq_fdp == NULL,
1916             ("kqueue still attached to a file descriptor"));
1917         seldrain(&kq->kq_sel);
1918         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1919         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1920
1921         if (kq->kq_knhash != NULL)
1922                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1923         if (kq->kq_knlist != NULL)
1924                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1925
1926         funsetown(&kq->kq_sigio);
1927 }
1928
1929 /*ARGSUSED*/
1930 static int
1931 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1932 {
1933         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1934         struct filedesc *fdp;
1935         int error;
1936         int filedesc_unlock;
1937
1938         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1939                 return error;
1940         kqueue_drain(kq, td);
1941
1942         /*
1943          * We could be called due to the knote_drop() doing fdrop(),
1944          * called from kqueue_register().  In this case the global
1945          * lock is owned, and filedesc sx is locked before, to not
1946          * take the sleepable lock after non-sleepable.
1947          */
1948         fdp = kq->kq_fdp;
1949         kq->kq_fdp = NULL;
1950         if (!sx_xlocked(FILEDESC_LOCK(fdp))) {
1951                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1952                 filedesc_unlock = 1;
1953         } else
1954                 filedesc_unlock = 0;
1955         TAILQ_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
1956         if (filedesc_unlock)
1957                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1958
1959         kqueue_destroy(kq);
1960         chgkqcnt(kq->kq_cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
1961         crfree(kq->kq_cred);
1962         free(kq, M_KQUEUE);
1963         fp->f_data = NULL;
1964
1965         return (0);
1966 }
1967
1968 static int
1969 kqueue_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
1970 {
1971
1972         kif->kf_type = KF_TYPE_KQUEUE;
1973         return (0);
1974 }
1975
1976 static void
1977 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1978 {
1979         KQ_OWNED(kq);
1980
1981         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1982                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1983                 wakeup(kq);
1984         }
1985         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1986                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1987                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1988                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1989         }
1990         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
1991                 kqueue_schedtask(kq);
1992         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
1993                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1994         }
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1999  *
2000  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
2001  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
2002  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
2003  * first.
2004  */
2005 void
2006 knote(struct knlist *list, long hint, int lockflags)
2007 {
2008         struct kqueue *kq;
2009         struct knote *kn, *tkn;
2010         int error;
2011
2012         if (list == NULL)
2013                 return;
2014
2015         KNL_ASSERT_LOCK(list, lockflags & KNF_LISTLOCKED);
2016
2017         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2018                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
2019
2020         /*
2021          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can
2022          * eliminate the kqueue scheduling, but this will introduce
2023          * four lock/unlock's for each knote to test.  Also, marker
2024          * would be needed to keep iteration position, since filters
2025          * or other threads could remove events.
2026          */
2027         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &list->kl_list, kn_selnext, tkn) {
2028                 kq = kn->kn_kq;
2029                 KQ_LOCK(kq);
2030                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
2031                         /*
2032                          * Do not process the influx notes, except for
2033                          * the influx coming from the kq unlock in the
2034                          * kqueue_scan().  In the later case, we do
2035                          * not interfere with the scan, since the code
2036                          * fragment in kqueue_scan() locks the knlist,
2037                          * and cannot proceed until we finished.
2038                          */
2039                         KQ_UNLOCK(kq);
2040                 } else if ((lockflags & KNF_NOKQLOCK) != 0) {
2041                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2042                         KQ_UNLOCK(kq);
2043                         error = kn->kn_fop->f_event(kn, hint);
2044                         KQ_LOCK(kq);
2045                         kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
2046                         if (error)
2047                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2048                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2049                 } else {
2050                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
2051                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
2052                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2053                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
2054                         KQ_UNLOCK(kq);
2055                 }
2056         }
2057         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2058                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * add a knote to a knlist
2063  */
2064 void
2065 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2066 {
2067         KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked);
2068         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
2069         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
2070             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
2071         if (!islocked)
2072                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2073         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
2074         if (!islocked)
2075                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2076         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2077         kn->kn_knlist = knl;
2078         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
2079         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2080 }
2081
2082 static void
2083 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked,
2084     int kqislocked)
2085 {
2086         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
2087         KNL_ASSERT_LOCK(knl, knlislocked);
2088         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
2089         if (!kqislocked)
2090                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
2091     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
2092         if (!knlislocked)
2093                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2094         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
2095         kn->kn_knlist = NULL;
2096         if (!knlislocked)
2097                 kn_list_unlock(knl);
2098         if (!kqislocked)
2099                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2100         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
2101         if (!kqislocked)
2102                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * remove knote from the specified knlist
2107  */
2108 void
2109 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2110 {
2111
2112         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
2113 }
2114
2115 int
2116 knlist_empty(struct knlist *knl)
2117 {
2118
2119         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2120         return SLIST_EMPTY(&knl->kl_list);
2121 }
2122
2123 static struct mtx       knlist_lock;
2124 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
2125         MTX_DEF);
2126 static void knlist_mtx_lock(void *arg);
2127 static void knlist_mtx_unlock(void *arg);
2128
2129 static void
2130 knlist_mtx_lock(void *arg)
2131 {
2132
2133         mtx_lock((struct mtx *)arg);
2134 }
2135
2136 static void
2137 knlist_mtx_unlock(void *arg)
2138 {
2139
2140         mtx_unlock((struct mtx *)arg);
2141 }
2142
2143 static void
2144 knlist_mtx_assert_locked(void *arg)
2145 {
2146
2147         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_OWNED);
2148 }
2149
2150 static void
2151 knlist_mtx_assert_unlocked(void *arg)
2152 {
2153
2154         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_NOTOWNED);
2155 }
2156
2157 static void
2158 knlist_rw_rlock(void *arg)
2159 {
2160
2161         rw_rlock((struct rwlock *)arg);
2162 }
2163
2164 static void
2165 knlist_rw_runlock(void *arg)
2166 {
2167
2168         rw_runlock((struct rwlock *)arg);
2169 }
2170
2171 static void
2172 knlist_rw_assert_locked(void *arg)
2173 {
2174
2175         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_LOCKED);
2176 }
2177
2178 static void
2179 knlist_rw_assert_unlocked(void *arg)
2180 {
2181
2182         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_UNLOCKED);
2183 }
2184
2185 void
2186 knlist_init(struct knlist *knl, void *lock, void (*kl_lock)(void *),
2187     void (*kl_unlock)(void *),
2188     void (*kl_assert_locked)(void *), void (*kl_assert_unlocked)(void *))
2189 {
2190
2191         if (lock == NULL)
2192                 knl->kl_lockarg = &knlist_lock;
2193         else
2194                 knl->kl_lockarg = lock;
2195
2196         if (kl_lock == NULL)
2197                 knl->kl_lock = knlist_mtx_lock;
2198         else
2199                 knl->kl_lock = kl_lock;
2200         if (kl_unlock == NULL)
2201                 knl->kl_unlock = knlist_mtx_unlock;
2202         else
2203                 knl->kl_unlock = kl_unlock;
2204         if (kl_assert_locked == NULL)
2205                 knl->kl_assert_locked = knlist_mtx_assert_locked;
2206         else
2207                 knl->kl_assert_locked = kl_assert_locked;
2208         if (kl_assert_unlocked == NULL)
2209                 knl->kl_assert_unlocked = knlist_mtx_assert_unlocked;
2210         else
2211                 knl->kl_assert_unlocked = kl_assert_unlocked;
2212
2213         knl->kl_autodestroy = 0;
2214         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2215 }
2216
2217 void
2218 knlist_init_mtx(struct knlist *knl, struct mtx *lock)
2219 {
2220
2221         knlist_init(knl, lock, NULL, NULL, NULL, NULL);
2222 }
2223
2224 struct knlist *
2225 knlist_alloc(struct mtx *lock)
2226 {
2227         struct knlist *knl;
2228
2229         knl = malloc(sizeof(struct knlist), M_KQUEUE, M_WAITOK);
2230         knlist_init_mtx(knl, lock);
2231         return (knl);
2232 }
2233
2234 void
2235 knlist_init_rw_reader(struct knlist *knl, struct rwlock *lock)
2236 {
2237
2238         knlist_init(knl, lock, knlist_rw_rlock, knlist_rw_runlock,
2239             knlist_rw_assert_locked, knlist_rw_assert_unlocked);
2240 }
2241
2242 void
2243 knlist_destroy(struct knlist *knl)
2244 {
2245
2246 #ifdef INVARIANTS
2247         /*
2248          * if we run across this error, we need to find the offending
2249          * driver and have it call knlist_clear or knlist_delete.
2250          */
2251         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list))
2252                 printf("WARNING: destroying knlist w/ knotes on it!\n");
2253 #endif
2254
2255         knl->kl_lockarg = knl->kl_lock = knl->kl_unlock = NULL;
2256         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2257 }
2258
2259 void
2260 knlist_detach(struct knlist *knl)
2261 {
2262
2263         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2264         knl->kl_autodestroy = 1;
2265         if (knlist_empty(knl)) {
2266                 knlist_destroy(knl);
2267                 free(knl, M_KQUEUE);
2268         }
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
2273  * knotes time to "settle".
2274  */
2275 void
2276 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
2277 {
2278         struct knote *kn, *kn2;
2279         struct kqueue *kq;
2280
2281         KASSERT(!knl->kl_autodestroy, ("cleardel for autodestroy %p", knl));
2282         if (islocked)
2283                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2284         else {
2285                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2286 again:          /* need to reacquire lock since we have dropped it */
2287                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2288         }
2289
2290         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &knl->kl_list, kn_selnext, kn2) {
2291                 kq = kn->kn_kq;
2292                 KQ_LOCK(kq);
2293                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
2294                         KQ_UNLOCK(kq);
2295                         continue;
2296                 }
2297                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
2298                 if (killkn) {
2299                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
2300                         KQ_UNLOCK(kq);
2301                         knote_drop(kn, td);
2302                 } else {
2303                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
2304                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
2305                         KQ_UNLOCK(kq);
2306                 }
2307                 kq = NULL;
2308         }
2309
2310         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
2311                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
2312                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
2313                 kq = kn->kn_kq;
2314                 KQ_LOCK(kq);
2315                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
2316                     ("knote removed w/o list lock"));
2317                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2318                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2319                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
2320                 kq = NULL;
2321                 goto again;
2322         }
2323
2324         if (islocked)
2325                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2326         else {
2327                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2328                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2329         }
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Remove all knotes referencing a specified fd must be called with FILEDESC
2334  * lock.  This prevents a race where a new fd comes along and occupies the
2335  * entry and we attach a knote to the fd.
2336  */
2337 void
2338 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
2339 {
2340         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2341         struct kqueue *kq;
2342         struct knote *kn;
2343         int influx;
2344
2345         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2346
2347         /*
2348          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
2349          * since filedesc is locked.
2350          */
2351         TAILQ_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
2352                 KQ_LOCK(kq);
2353
2354 again:
2355                 influx = 0;
2356                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
2357                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
2358                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
2359                                 /* someone else might be waiting on our knote */
2360                                 if (influx)
2361                                         wakeup(kq);
2362                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2363                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
2364                                 goto again;
2365                         }
2366                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2367                         KQ_UNLOCK(kq);
2368                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
2369                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
2370                         knote_drop(kn, td);
2371                         influx = 1;
2372                         KQ_LOCK(kq);
2373                 }
2374                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2375         }
2376 }
2377
2378 static int
2379 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
2380 {
2381         struct klist *list;
2382
2383         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
2384         KQ_OWNED(kq);
2385
2386         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2387                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
2388                         return ENOMEM;
2389                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2390         } else {
2391                 if (kq->kq_knhash == NULL)
2392                         return ENOMEM;
2393                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2394         }
2395
2396         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
2397
2398         return 0;
2399 }
2400
2401 /*
2402  * knote must already have been detached using the f_detach method.
2403  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
2404  * to prevent other removal.
2405  */
2406 static void
2407 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
2408 {
2409         struct kqueue *kq;
2410         struct klist *list;
2411
2412         kq = kn->kn_kq;
2413
2414         KQ_NOTOWNED(kq);
2415         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
2416             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
2417
2418         KQ_LOCK(kq);
2419         if (kn->kn_fop->f_isfd)
2420                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2421         else
2422                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2423
2424         if (!SLIST_EMPTY(list))
2425                 SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
2426         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
2427                 knote_dequeue(kn);
2428         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2429
2430         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2431                 fdrop(kn->kn_fp, td);
2432                 kn->kn_fp = NULL;
2433         }
2434         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
2435         kn->kn_fop = NULL;
2436         knote_free(kn);
2437 }
2438
2439 static void
2440 knote_enqueue(struct knote *kn)
2441 {
2442         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2443
2444         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2445         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
2446
2447         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2448         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
2449         kq->kq_count++;
2450         kqueue_wakeup(kq);
2451 }
2452
2453 static void
2454 knote_dequeue(struct knote *kn)
2455 {
2456         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2457
2458         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2459         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
2460
2461         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2462         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
2463         kq->kq_count--;
2464 }
2465
2466 static void
2467 knote_init(void)
2468 {
2469
2470         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
2471             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
2472 }
2473 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL);
2474
2475 static struct knote *
2476 knote_alloc(int waitok)
2477 {
2478
2479         return (uma_zalloc(knote_zone, (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT) |
2480             M_ZERO));
2481 }
2482
2483 static void
2484 knote_free(struct knote *kn)
2485 {
2486
2487         uma_zfree(knote_zone, kn);
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Register the kev w/ the kq specified by fd.
2492  */
2493 int
2494 kqfd_register(int fd, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
2495 {
2496         struct kqueue *kq;
2497         struct file *fp;
2498         cap_rights_t rights;
2499         int error;
2500
2501         error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE), &fp);
2502         if (error != 0)
2503                 return (error);
2504         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)) != 0)
2505                 goto noacquire;
2506
2507         error = kqueue_register(kq, kev, td, waitok);
2508
2509         kqueue_release(kq, 0);
2510
2511 noacquire:
2512         fdrop(fp, td);
2513
2514         return error;
2515 }