sys/kern/kern_event.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999,2000,2001 Jonathan Lemon <jlemon@FreeBSD.org>
   3  * Copyright 2004 John-Mark Gurney <jmg@FreeBSD.org>
   4  * Copyright (c) 2009 Apple, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_ktrace.h"
  33 #include "opt_kqueue.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/capsicum.h>
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/rwlock.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/unistd.h>
  45 #include <sys/file.h>
  46 #include <sys/filedesc.h>
  47 #include <sys/filio.h>
  48 #include <sys/fcntl.h>
  49 #include <sys/kthread.h>
  50 #include <sys/selinfo.h>
  51 #include <sys/queue.h>
  52 #include <sys/event.h>
  53 #include <sys/eventvar.h>
  54 #include <sys/poll.h>
  55 #include <sys/protosw.h>
  56 #include <sys/resourcevar.h>
  57 #include <sys/sigio.h>
  58 #include <sys/signalvar.h>
  59 #include <sys/socket.h>
  60 #include <sys/socketvar.h>
  61 #include <sys/stat.h>
  62 #include <sys/sysctl.h>
  63 #include <sys/sysproto.h>
  64 #include <sys/syscallsubr.h>
  65 #include <sys/taskqueue.h>
  66 #include <sys/uio.h>
  67 #include <sys/user.h>
  68 #ifdef KTRACE
  69 #include <sys/ktrace.h>
  70 #endif
  71 #include <machine/atomic.h>
  72
  73 #include <vm/uma.h>
  74
  75 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  76
  77 /*
  78  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  79  * should be made into a per proc lock.
  80  */
  81 static struct mtx       kq_global;
  82 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  83 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  84         if (!haslck)                            \
  85                 mtx_lock(lck);                  \
  86         haslck = 1;                             \
  87 } while (0)
  88 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  89         if (haslck)                             \
  90                 mtx_unlock(lck);                        \
  91         haslck = 0;                             \
  92 } while (0)
  93
  94 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue_ctx);
  95
  96 static int      kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  97 static int      kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  98 static int      kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev,
  99                     struct thread *td, int waitok);
 100 static int      kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
 101 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
 102 static void     kqueue_destroy(struct kqueue *kq);
 103 static void     kqueue_drain(struct kqueue *kq, struct thread *td);
 104 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
 105                     uintptr_t ident, int waitok);
 106 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
 107 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
 108                     struct kevent_copyops *k_ops,
 109                     const struct timespec *timeout,
 110                     struct kevent *keva, struct thread *td);
 111 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
 112 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
 113 static void     kqueue_fo_release(int filt);
 114
 115 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 116 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 117 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 118 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 119 static fo_close_t       kqueue_close;
 120 static fo_fill_kinfo_t  kqueue_fill_kinfo;
 121
 122 static struct fileops kqueueops = {
 123         .fo_read = invfo_rdwr,
 124         .fo_write = invfo_rdwr,
 125         .fo_truncate = invfo_truncate,
 126         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 127         .fo_poll = kqueue_poll,
 128         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 129         .fo_stat = kqueue_stat,
 130         .fo_close = kqueue_close,
 131         .fo_chmod = invfo_chmod,
 132         .fo_chown = invfo_chown,
 133         .fo_sendfile = invfo_sendfile,
 134         .fo_fill_kinfo = kqueue_fill_kinfo,
 135 };
 136
 137 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 138 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 139 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 140 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 141 static void     knote_init(void);
 142 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 143 static void     knote_free(struct knote *kn);
 144
 145 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 146 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 147 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 148 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 149 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 150 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 151 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 152 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 153 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 154 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 155 static int      filt_userattach(struct knote *kn);
 156 static void     filt_userdetach(struct knote *kn);
 157 static int      filt_user(struct knote *kn, long hint);
 158 static void     filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev,
 159                     u_long type);
 160
 161 static struct filterops file_filtops = {
 162         .f_isfd = 1,
 163         .f_attach = filt_fileattach,
 164 };
 165 static struct filterops kqread_filtops = {
 166         .f_isfd = 1,
 167         .f_detach = filt_kqdetach,
 168         .f_event = filt_kqueue,
 169 };
 170 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 171 static struct filterops proc_filtops = {
 172         .f_isfd = 0,
 173         .f_attach = filt_procattach,
 174         .f_detach = filt_procdetach,
 175         .f_event = filt_proc,
 176 };
 177 static struct filterops timer_filtops = {
 178         .f_isfd = 0,
 179         .f_attach = filt_timerattach,
 180         .f_detach = filt_timerdetach,
 181         .f_event = filt_timer,
 182 };
 183 static struct filterops user_filtops = {
 184         .f_attach = filt_userattach,
 185         .f_detach = filt_userdetach,
 186         .f_event = filt_user,
 187         .f_touch = filt_usertouch,
 188 };
 189
 190 static uma_zone_t       knote_zone;
 191 static unsigned int     kq_ncallouts = 0;
 192 static unsigned int     kq_calloutmax = 4 * 1024;
 193 SYSCTL_UINT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 194     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 195
 196 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 197 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 198         if ((islock))                                                   \
 199                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 200         else                                                            \
 201                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 202         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 203         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 204                 knote_enqueue((kn));                                    \
 205         if (!(islock))                                                  \
 206                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 207 } while(0)
 208 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 209         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 210 } while (0)
 211 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 212         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 213                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 214                 wakeup((kq));                                           \
 215         }                                                               \
 216 } while (0)
 217 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 218         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 219         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 220 } while (0)
 221 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 222         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 223 } while (0)
 224 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 225         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 226 } while (0)
 227 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 228         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 229 } while (0)
 230
 231 static struct knlist *
 232 kn_list_lock(struct knote *kn)
 233 {
 234         struct knlist *knl;
 235
 236         knl = kn->kn_knlist;
 237         if (knl != NULL)
 238                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
 239         return (knl);
 240 }
 241
 242 static void
 243 kn_list_unlock(struct knlist *knl)
 244 {
 245         bool do_free;
 246
 247         if (knl == NULL)
 248                 return;
 249         do_free = knl->kl_autodestroy && knlist_empty(knl);
 250         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
 251         if (do_free) {
 252                 knlist_destroy(knl);
 253                 free(knl, M_KQUEUE);
 254         }
 255 }
 256
 257 #define KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked) do {                             \
 258         if (islocked)                                                   \
 259                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);                         \
 260         else                                                            \
 261                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);                               \
 262 } while (0)
 263 #ifdef INVARIANTS
 264 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {                                     \
 265         knl->kl_assert_locked((knl)->kl_lockarg);                       \
 266 } while (0)
 267 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {                                   \
 268         knl->kl_assert_unlocked((knl)->kl_lockarg);                     \
 269 } while (0)
 270 #else /* !INVARIANTS */
 271 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {} while(0)
 272 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {} while (0)
 273 #endif /* INVARIANTS */
 274
 275 #ifndef KN_HASHSIZE
 276 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 277 #endif
 278
 279 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 280
 281 static int
 282 filt_nullattach(struct knote *kn)
 283 {
 284
 285         return (ENXIO);
 286 };
 287
 288 struct filterops null_filtops = {
 289         .f_isfd = 0,
 290         .f_attach = filt_nullattach,
 291 };
 292
 293 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 294 extern struct filterops sig_filtops;
 295 extern struct filterops fs_filtops;
 296
 297 /*
 298  * Table for for all system-defined filters.
 299  */
 300 static struct mtx       filterops_lock;
 301 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 302         MTX_DEF);
 303 static struct {
 304         struct filterops *for_fop;
 305         int for_nolock;
 306         int for_refcnt;
 307 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 308         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_READ */
 309         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_WRITE */
 310         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 311         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_VNODE */
 312         { &proc_filtops, 1 },                   /* EVFILT_PROC */
 313         { &sig_filtops, 1 },                    /* EVFILT_SIGNAL */
 314         { &timer_filtops, 1 },                  /* EVFILT_TIMER */
 315         { &file_filtops, 1 },                   /* EVFILT_PROCDESC */
 316         { &fs_filtops, 1 },                     /* EVFILT_FS */
 317         { &null_filtops },                      /* EVFILT_LIO */
 318         { &user_filtops, 1 },                   /* EVFILT_USER */
 319         { &null_filtops },                      /* EVFILT_SENDFILE */
 320 };
 321
 322 /*
 323  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 324  * method.
 325  */
 326 static int
 327 filt_fileattach(struct knote *kn)
 328 {
 329
 330         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 331 }
 332
 333 /*ARGSUSED*/
 334 static int
 335 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 336 {
 337         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 338
 339         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 340                 return (EINVAL);
 341
 342         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 343         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 344         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 345
 346         return (0);
 347 }
 348
 349 static void
 350 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 351 {
 352         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 353
 354         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 355 }
 356
 357 /*ARGSUSED*/
 358 static int
 359 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 360 {
 361         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 362
 363         kn->kn_data = kq->kq_count;
 364         return (kn->kn_data > 0);
 365 }
 366
 367 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 368 static int
 369 filt_procattach(struct knote *kn)
 370 {
 371         struct proc *p;
 372         int error;
 373         bool exiting, immediate;
 374
 375         exiting = immediate = false;
 376         p = pfind(kn->kn_id);
 377         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 378                 p = zpfind(kn->kn_id);
 379                 exiting = true;
 380         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 381                 exiting = true;
 382         }
 383
 384         if (p == NULL)
 385                 return (ESRCH);
 386         if ((error = p_cansee(curthread, p))) {
 387                 PROC_UNLOCK(p);
 388                 return (error);
 389         }
 390
 391         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 392         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 393
 394         /*
 395          * Internal flag indicating registration done by kernel for the
 396          * purposes of getting a NOTE_CHILD notification.
 397          */
 398         if (kn->kn_flags & EV_FLAG2) {
 399                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG2;
 400                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 401                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 402                 kn->kn_sfflags &= ~(NOTE_EXIT | NOTE_EXEC | NOTE_FORK);
 403                 immediate = true; /* Force immediate activation of child note. */
 404         }
 405         /*
 406          * Internal flag indicating registration done by kernel (for other than
 407          * NOTE_CHILD).
 408          */
 409         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 410                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 411         }
 412
 413         knlist_add(p->p_klist, kn, 1);
 414
 415         /*
 416          * Immediately activate any child notes or, in the case of a zombie
 417          * target process, exit notes.  The latter is necessary to handle the
 418          * case where the target process, e.g. a child, dies before the kevent
 419          * is registered.
 420          */
 421         if (immediate || (exiting && filt_proc(kn, NOTE_EXIT)))
 422                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 423
 424         PROC_UNLOCK(p);
 425
 426         return (0);
 427 }
 428
 429 /*
 430  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 431  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 432  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 433  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 434  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 435  * a detach, because the original process does not exist any more.
 436  */
 437 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 438 static void
 439 filt_procdetach(struct knote *kn)
 440 {
 441
 442         knlist_remove(kn->kn_knlist, kn, 0);
 443         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 444 }
 445
 446 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 447 static int
 448 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 449 {
 450         struct proc *p;
 451         u_int event;
 452
 453         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 454         if (p == NULL) /* already activated, from attach filter */
 455                 return (0);
 456
 457         /* Mask off extra data. */
 458         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 459
 460         /* If the user is interested in this event, record it. */
 461         if (kn->kn_sfflags & event)
 462                 kn->kn_fflags |= event;
 463
 464         /* Process is gone, so flag the event as finished. */
 465         if (event == NOTE_EXIT) {
 466                 kn->kn_flags |= EV_EOF | EV_ONESHOT;
 467                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 468                 if (kn->kn_fflags & NOTE_EXIT)
 469                         kn->kn_data = KW_EXITCODE(p->p_xexit, p->p_xsig);
 470                 if (kn->kn_fflags == 0)
 471                         kn->kn_flags |= EV_DROP;
 472                 return (1);
 473         }
 474
 475         return (kn->kn_fflags != 0);
 476 }
 477
 478 /*
 479  * Called when the process forked. It mostly does the same as the
 480  * knote(), activating all knotes registered to be activated when the
 481  * process forked. Additionally, for each knote attached to the
 482  * parent, check whether user wants to track the new process. If so
 483  * attach a new knote to it, and immediately report an event with the
 484  * child's pid.
 485  */
 486 void
 487 knote_fork(struct knlist *list, int pid)
 488 {
 489         struct kqueue *kq;
 490         struct knote *kn;
 491         struct kevent kev;
 492         int error;
 493
 494         if (list == NULL)
 495                 return;
 496         list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 497
 498         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
 499                 kq = kn->kn_kq;
 500                 KQ_LOCK(kq);
 501                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
 502                         KQ_UNLOCK(kq);
 503                         continue;
 504                 }
 505
 506                 /*
 507                  * The same as knote(), activate the event.
 508                  */
 509                 if ((kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK) == 0) {
 510                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
 511                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 512                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 513                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
 514                         KQ_UNLOCK(kq);
 515                         continue;
 516                 }
 517
 518                 /*
 519                  * The NOTE_TRACK case. In addition to the activation
 520                  * of the event, we need to register new events to
 521                  * track the child. Drop the locks in preparation for
 522                  * the call to kqueue_register().
 523                  */
 524                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 525                 KQ_UNLOCK(kq);
 526                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 527
 528                 /*
 529                  * Activate existing knote and register tracking knotes with
 530                  * new process.
 531                  *
 532                  * First register a knote to get just the child notice. This
 533                  * must be a separate note from a potential NOTE_EXIT
 534                  * notification since both NOTE_CHILD and NOTE_EXIT are defined
 535                  * to use the data field (in conflicting ways).
 536                  */
 537                 kev.ident = pid;
 538                 kev.filter = kn->kn_filter;
 539                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_ONESHOT |
 540                     EV_FLAG2;
 541                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 542                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 543                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 544                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 545                 if (error)
 546                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 547
 548                 /*
 549                  * Then register another knote to track other potential events
 550                  * from the new process.
 551                  */
 552                 kev.ident = pid;
 553                 kev.filter = kn->kn_filter;
 554                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 555                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 556                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 557                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 558                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 559                 if (error)
 560                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 561                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 562                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 563                 KQ_LOCK(kq);
 564                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 565                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 566                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 567         }
 568         list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * XXX: EVFILT_TIMER should perhaps live in kern_time.c beside the
 573  * interval timer support code.
 574  */
 575
 576 #define NOTE_TIMER_PRECMASK     (NOTE_SECONDS|NOTE_MSECONDS|NOTE_USECONDS| \
 577                                 NOTE_NSECONDS)
 578
 579 static sbintime_t
 580 timer2sbintime(intptr_t data, int flags)
 581 {
 582
 583         /*
 584          * Macros for converting to the fractional second portion of an
 585          * sbintime_t using 64bit multiplication to improve precision.
 586          */
 587 #define NS_TO_SBT(ns) (((ns) * (((uint64_t)1 << 63) / 500000000)) >> 32)
 588 #define US_TO_SBT(us) (((us) * (((uint64_t)1 << 63) / 500000)) >> 32)
 589 #define MS_TO_SBT(ms) (((ms) * (((uint64_t)1 << 63) / 500)) >> 32)
 590         switch (flags & NOTE_TIMER_PRECMASK) {
 591         case NOTE_SECONDS:
 592 #ifdef __LP64__
 593                 if (data > (SBT_MAX / SBT_1S))
 594                         return (SBT_MAX);
 595 #endif
 596                 return ((sbintime_t)data << 32);
 597         case NOTE_MSECONDS: /* FALLTHROUGH */
 598         case 0:
 599                 if (data >= 1000) {
 600                         int64_t secs = data / 1000;
 601 #ifdef __LP64__
 602                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 603                                 return (SBT_MAX);
 604 #endif
 605                         return (secs << 32 | MS_TO_SBT(data % 1000));
 606                 }
 607                 return MS_TO_SBT(data);
 608         case NOTE_USECONDS:
 609                 if (data >= 1000000) {
 610                         int64_t secs = data / 1000000;
 611 #ifdef __LP64__
 612                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 613                                 return (SBT_MAX);
 614 #endif
 615                         return (secs << 32 | US_TO_SBT(data % 1000000));
 616                 }
 617                 return US_TO_SBT(data);
 618         case NOTE_NSECONDS:
 619                 if (data >= 1000000000) {
 620                         int64_t secs = data / 1000000000;
 621 #ifdef __LP64__
 622                         if (secs > (SBT_MAX / SBT_1S))
 623                                 return (SBT_MAX);
 624 #endif
 625                         return (secs << 32 | US_TO_SBT(data % 1000000000));
 626                 }
 627                 return (NS_TO_SBT(data));
 628         default:
 629                 break;
 630         }
 631         return (-1);
 632 }
 633
 634 struct kq_timer_cb_data {
 635         struct callout c;
 636         sbintime_t next;        /* next timer event fires at */
 637         sbintime_t to;          /* precalculated timer period */
 638 };
 639
 640 static void
 641 filt_timerexpire(void *knx)
 642 {
 643         struct knote *kn;
 644         struct kq_timer_cb_data *kc;
 645
 646         kn = knx;
 647         kn->kn_data++;
 648         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 649
 650         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != 0)
 651                 return;
 652
 653         kc = kn->kn_ptr.p_v;
 654         kc->next += kc->to;
 655         callout_reset_sbt_on(&kc->c, kc->next, 0, filt_timerexpire, kn,
 656             PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 657 }
 658
 659 /*
 660  * data contains amount of time to sleep
 661  */
 662 static int
 663 filt_timerattach(struct knote *kn)
 664 {
 665         struct kq_timer_cb_data *kc;
 666         sbintime_t to;
 667         unsigned int ncallouts;
 668
 669         if (kn->kn_sdata < 0)
 670                 return (EINVAL);
 671         if (kn->kn_sdata == 0 && (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0)
 672                 kn->kn_sdata = 1;
 673         /* Only precision unit are supported in flags so far */
 674         if ((kn->kn_sfflags & ~NOTE_TIMER_PRECMASK) != 0)
 675                 return (EINVAL);
 676
 677         to = timer2sbintime(kn->kn_sdata, kn->kn_sfflags);
 678         if (to < 0)
 679                 return (EINVAL);
 680
 681         do {
 682                 ncallouts = kq_ncallouts;
 683                 if (ncallouts >= kq_calloutmax)
 684                         return (ENOMEM);
 685         } while (!atomic_cmpset_int(&kq_ncallouts, ncallouts, ncallouts + 1));
 686
 687         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 688         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add clears it */
 689         kn->kn_ptr.p_v = kc = malloc(sizeof(*kc), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 690         callout_init(&kc->c, 1);
 691         kc->next = to + sbinuptime();
 692         kc->to = to;
 693         callout_reset_sbt_on(&kc->c, kc->next, 0, filt_timerexpire, kn,
 694             PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 695
 696         return (0);
 697 }
 698
 699 static void
 700 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 701 {
 702         struct kq_timer_cb_data *kc;
 703         unsigned int old;
 704
 705         kc = kn->kn_ptr.p_v;
 706         callout_drain(&kc->c);
 707         free(kc, M_KQUEUE);
 708         old = atomic_fetchadd_int(&kq_ncallouts, -1);
 709         KASSERT(old > 0, ("Number of callouts cannot become negative"));
 710         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove sets it */
 711 }
 712
 713 static int
 714 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 715 {
 716
 717         return (kn->kn_data != 0);
 718 }
 719
 720 static int
 721 filt_userattach(struct knote *kn)
 722 {
 723
 724         /*
 725          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 726          */
 727         kn->kn_hook = NULL;
 728         if (kn->kn_fflags & NOTE_TRIGGER)
 729                 kn->kn_hookid = 1;
 730         else
 731                 kn->kn_hookid = 0;
 732         return (0);
 733 }
 734
 735 static void
 736 filt_userdetach(__unused struct knote *kn)
 737 {
 738
 739         /*
 740          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 741          */
 742 }
 743
 744 static int
 745 filt_user(struct knote *kn, __unused long hint)
 746 {
 747
 748         return (kn->kn_hookid);
 749 }
 750
 751 static void
 752 filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev, u_long type)
 753 {
 754         u_int ffctrl;
 755
 756         switch (type) {
 757         case EVENT_REGISTER:
 758                 if (kev->fflags & NOTE_TRIGGER)
 759                         kn->kn_hookid = 1;
 760
 761                 ffctrl = kev->fflags & NOTE_FFCTRLMASK;
 762                 kev->fflags &= NOTE_FFLAGSMASK;
 763                 switch (ffctrl) {
 764                 case NOTE_FFNOP:
 765                         break;
 766
 767                 case NOTE_FFAND:
 768                         kn->kn_sfflags &= kev->fflags;
 769                         break;
 770
 771                 case NOTE_FFOR:
 772                         kn->kn_sfflags |= kev->fflags;
 773                         break;
 774
 775                 case NOTE_FFCOPY:
 776                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 777                         break;
 778
 779                 default:
 780                         /* XXX Return error? */
 781                         break;
 782                 }
 783                 kn->kn_sdata = kev->data;
 784                 if (kev->flags & EV_CLEAR) {
 785                         kn->kn_hookid = 0;
 786                         kn->kn_data = 0;
 787                         kn->kn_fflags = 0;
 788                 }
 789                 break;
 790
 791         case EVENT_PROCESS:
 792                 *kev = kn->kn_kevent;
 793                 kev->fflags = kn->kn_sfflags;
 794                 kev->data = kn->kn_sdata;
 795                 if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 796                         kn->kn_hookid = 0;
 797                         kn->kn_data = 0;
 798                         kn->kn_fflags = 0;
 799                 }
 800                 break;
 801
 802         default:
 803                 panic("filt_usertouch() - invalid type (%ld)", type);
 804                 break;
 805         }
 806 }
 807
 808 int
 809 sys_kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 810 {
 811
 812         return (kern_kqueue(td, 0, NULL));
 813 }
 814
 815 static void
 816 kqueue_init(struct kqueue *kq)
 817 {
 818
 819         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK);
 820         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 821         knlist_init_mtx(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 822         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 823 }
 824
 825 int
 826 kern_kqueue(struct thread *td, int flags, struct filecaps *fcaps)
 827 {
 828         struct filedesc *fdp;
 829         struct kqueue *kq;
 830         struct file *fp;
 831         struct ucred *cred;
 832         int fd, error;
 833
 834         fdp = td->td_proc->p_fd;
 835         cred = td->td_ucred;
 836         if (!chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, 1, lim_cur(td, RLIMIT_KQUEUES)))
 837                 return (ENOMEM);
 838
 839         error = falloc_caps(td, &fp, &fd, flags, fcaps);
 840         if (error != 0) {
 841                 chgkqcnt(cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
 842                 return (error);
 843         }
 844
 845         /* An extra reference on `fp' has been held for us by falloc(). */
 846         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 847         kqueue_init(kq);
 848         kq->kq_fdp = fdp;
 849         kq->kq_cred = crhold(cred);
 850
 851         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 852         TAILQ_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 853         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 854
 855         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_KQUEUE, kq, &kqueueops);
 856         fdrop(fp, td);
 857
 858         td->td_retval[0] = fd;
 859         return (0);
 860 }
 861
 862 #ifdef KTRACE
 863 static size_t
 864 kev_iovlen(int n, u_int kgio)
 865 {
 866
 867         if (n < 0 || n >= kgio / sizeof(struct kevent))
 868                 return (kgio);
 869         return (n * sizeof(struct kevent));
 870 }
 871 #endif
 872
 873 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 874 struct kevent_args {
 875         int     fd;
 876         const struct kevent *changelist;
 877         int     nchanges;
 878         struct  kevent *eventlist;
 879         int     nevents;
 880         const struct timespec *timeout;
 881 };
 882 #endif
 883 int
 884 sys_kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 885 {
 886         struct timespec ts, *tsp;
 887         struct kevent_copyops k_ops = { uap,
 888                                         kevent_copyout,
 889                                         kevent_copyin};
 890         int error;
 891 #ifdef KTRACE
 892         struct uio ktruio;
 893         struct iovec ktriov;
 894         struct uio *ktruioin = NULL;
 895         struct uio *ktruioout = NULL;
 896         u_int kgio;
 897 #endif
 898
 899         if (uap->timeout != NULL) {
 900                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 901                 if (error)
 902                         return (error);
 903                 tsp = &ts;
 904         } else
 905                 tsp = NULL;
 906
 907 #ifdef KTRACE
 908         if (KTRPOINT(td, KTR_GENIO)) {
 909                 kgio = ktr_geniosize;
 910                 ktriov.iov_base = uap->changelist;
 911                 ktriov.iov_len = kev_iovlen(uap->nchanges, kgio);
 912                 ktruio = (struct uio){ .uio_iov = &ktriov, .uio_iovcnt = 1,
 913                     .uio_segflg = UIO_USERSPACE, .uio_rw = UIO_READ,
 914                     .uio_td = td };
 915                 ktruioin = cloneuio(&ktruio);
 916                 ktriov.iov_base = uap->eventlist;
 917                 ktriov.iov_len = kev_iovlen(uap->nevents, kgio);
 918                 ktriov.iov_len = uap->nevents * sizeof(struct kevent);
 919                 ktruioout = cloneuio(&ktruio);
 920         }
 921 #endif
 922
 923         error = kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 924             &k_ops, tsp);
 925
 926 #ifdef KTRACE
 927         if (ktruioin != NULL) {
 928                 ktruioin->uio_resid = kev_iovlen(uap->nchanges, kgio);
 929                 ktrgenio(uap->fd, UIO_WRITE, ktruioin, 0);
 930                 ktruioout->uio_resid = kev_iovlen(td->td_retval[0], kgio);
 931                 ktrgenio(uap->fd, UIO_READ, ktruioout, error);
 932         }
 933 #endif
 934
 935         return (error);
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 940  */
 941 static int
 942 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 943 {
 944         struct kevent_args *uap;
 945         int error;
 946
 947         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 948         uap = (struct kevent_args *)arg;
 949
 950         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 951         if (error == 0)
 952                 uap->eventlist += count;
 953         return (error);
 954 }
 955
 956 /*
 957  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 958  */
 959 static int
 960 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 961 {
 962         struct kevent_args *uap;
 963         int error;
 964
 965         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 966         uap = (struct kevent_args *)arg;
 967
 968         error = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 969         if (error == 0)
 970                 uap->changelist += count;
 971         return (error);
 972 }
 973
 974 int
 975 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 976     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 977 {
 978         cap_rights_t rights;
 979         struct file *fp;
 980         int error;
 981
 982         cap_rights_init(&rights);
 983         if (nchanges > 0)
 984                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE);
 985         if (nevents > 0)
 986                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_EVENT);
 987         error = fget(td, fd, &rights, &fp);
 988         if (error != 0)
 989                 return (error);
 990
 991         error = kern_kevent_fp(td, fp, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
 992         fdrop(fp, td);
 993
 994         return (error);
 995 }
 996
 997 static int
 998 kqueue_kevent(struct kqueue *kq, struct thread *td, int nchanges, int nevents,
 999     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
1000 {
1001         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
1002         struct kevent *kevp, *changes;
1003         int i, n, nerrors, error;
1004
1005         nerrors = 0;
1006         while (nchanges > 0) {
1007                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
1008                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
1009                 if (error)
1010                         return (error);
1011                 changes = keva;
1012                 for (i = 0; i < n; i++) {
1013                         kevp = &changes[i];
1014                         if (!kevp->filter)
1015                                 continue;
1016                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
1017                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
1018                         if (error || (kevp->flags & EV_RECEIPT)) {
1019                                 if (nevents == 0)
1020                                         return (error);
1021                                 kevp->flags = EV_ERROR;
1022                                 kevp->data = error;
1023                                 (void)k_ops->k_copyout(k_ops->arg, kevp, 1);
1024                                 nevents--;
1025                                 nerrors++;
1026                         }
1027                 }
1028                 nchanges -= n;
1029         }
1030         if (nerrors) {
1031                 td->td_retval[0] = nerrors;
1032                 return (0);
1033         }
1034
1035         return (kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td));
1036 }
1037
1038 int
1039 kern_kevent_fp(struct thread *td, struct file *fp, int nchanges, int nevents,
1040     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
1041 {
1042         struct kqueue *kq;
1043         int error;
1044
1045         error = kqueue_acquire(fp, &kq);
1046         if (error != 0)
1047                 return (error);
1048         error = kqueue_kevent(kq, td, nchanges, nevents, k_ops, timeout);
1049         kqueue_release(kq, 0);
1050         return (error);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Performs a kevent() call on a temporarily created kqueue. This can be
1055  * used to perform one-shot polling, similar to poll() and select().
1056  */
1057 int
1058 kern_kevent_anonymous(struct thread *td, int nevents,
1059     struct kevent_copyops *k_ops)
1060 {
1061         struct kqueue kq = {};
1062         int error;
1063
1064         kqueue_init(&kq);
1065         kq.kq_refcnt = 1;
1066         error = kqueue_kevent(&kq, td, nevents, nevents, k_ops, NULL);
1067         kqueue_drain(&kq, td);
1068         kqueue_destroy(&kq);
1069         return (error);
1070 }
1071
1072 int
1073 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
1074 {
1075         int error;
1076
1077         error = 0;
1078         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
1079                 printf(
1080 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
1081                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
1082                 return EINVAL;
1083         }
1084         mtx_lock(&filterops_lock);
1085         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
1086             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
1087                 error = EEXIST;
1088         else {
1089                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
1090                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1091         }
1092         mtx_unlock(&filterops_lock);
1093
1094         return (error);
1095 }
1096
1097 int
1098 kqueue_del_filteropts(int filt)
1099 {
1100         int error;
1101
1102         error = 0;
1103         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1104                 return EINVAL;
1105
1106         mtx_lock(&filterops_lock);
1107         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
1108             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1109                 error = EINVAL;
1110         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
1111                 error = EBUSY;
1112         else {
1113                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1114                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
1115         }
1116         mtx_unlock(&filterops_lock);
1117
1118         return error;
1119 }
1120
1121 static struct filterops *
1122 kqueue_fo_find(int filt)
1123 {
1124
1125         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1126                 return NULL;
1127
1128         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1129                 return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1130
1131         mtx_lock(&filterops_lock);
1132         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
1133         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
1134                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
1135         mtx_unlock(&filterops_lock);
1136
1137         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
1138 }
1139
1140 static void
1141 kqueue_fo_release(int filt)
1142 {
1143
1144         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
1145                 return;
1146
1147         if (sysfilt_ops[~filt].for_nolock)
1148                 return;
1149
1150         mtx_lock(&filterops_lock);
1151         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
1152             ("filter object refcount not valid on release"));
1153         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
1154         mtx_unlock(&filterops_lock);
1155 }
1156
1157 /*
1158  * A ref to kq (obtained via kqueue_acquire) must be held.  waitok will
1159  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
1160  * hold any mutexes.
1161  */
1162 static int
1163 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
1164 {
1165         struct filterops *fops;
1166         struct file *fp;
1167         struct knote *kn, *tkn;
1168         struct knlist *knl;
1169         cap_rights_t rights;
1170         int error, filt, event;
1171         int haskqglobal, filedesc_unlock;
1172
1173         if ((kev->flags & (EV_ENABLE | EV_DISABLE)) == (EV_ENABLE | EV_DISABLE))
1174                 return (EINVAL);
1175
1176         fp = NULL;
1177         kn = NULL;
1178         knl = NULL;
1179         error = 0;
1180         haskqglobal = 0;
1181         filedesc_unlock = 0;
1182
1183         filt = kev->filter;
1184         fops = kqueue_fo_find(filt);
1185         if (fops == NULL)
1186                 return EINVAL;
1187
1188         if (kev->flags & EV_ADD) {
1189                 /*
1190                  * Prevent waiting with locks.  Non-sleepable
1191                  * allocation failures are handled in the loop, only
1192                  * if the spare knote appears to be actually required.
1193                  */
1194                 tkn = knote_alloc(waitok);
1195         } else {
1196                 tkn = NULL;
1197         }
1198
1199 findkn:
1200         if (fops->f_isfd) {
1201                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
1202                 if (kev->ident > INT_MAX)
1203                         error = EBADF;
1204                 else
1205                         error = fget(td, kev->ident,
1206                             cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT), &fp);
1207                 if (error)
1208                         goto done;
1209
1210                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
1211                     kev->ident, 0) != 0) {
1212                         /* try again */
1213                         fdrop(fp, td);
1214                         fp = NULL;
1215                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1216                         if (error)
1217                                 goto done;
1218                         goto findkn;
1219                 }
1220
1221                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1222                         /*
1223                          * If we add some intelligence about what we are doing,
1224                          * we should be able to support events on ourselves.
1225                          * We need to know when we are doing this to prevent
1226                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
1227                          * they are the same thing.
1228                          */
1229                         if (fp->f_data == kq) {
1230                                 error = EINVAL;
1231                                 goto done;
1232                         }
1233
1234                         /*
1235                          * Pre-lock the filedesc before the global
1236                          * lock mutex, see the comment in
1237                          * kqueue_close().
1238                          */
1239                         FILEDESC_XLOCK(td->td_proc->p_fd);
1240                         filedesc_unlock = 1;
1241                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1242                 }
1243
1244                 KQ_LOCK(kq);
1245                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
1246                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
1247                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
1248                                         break;
1249                 }
1250         } else {
1251                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
1252                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1253
1254                 KQ_LOCK(kq);
1255
1256                 /*
1257                  * If possible, find an existing knote to use for this kevent.
1258                  */
1259                 if (kev->filter == EVFILT_PROC &&
1260                     (kev->flags & (EV_FLAG1 | EV_FLAG2)) != 0) {
1261                         /* This is an internal creation of a process tracking
1262                          * note. Don't attempt to coalesce this with an
1263                          * existing note.
1264                          */
1265                         ;
1266                 } else if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1267                         struct klist *list;
1268
1269                         list = &kq->kq_knhash[
1270                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
1271                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
1272                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
1273                                     kev->filter == kn->kn_filter)
1274                                         break;
1275                 }
1276         }
1277
1278         /* knote is in the process of changing, wait for it to stabilize. */
1279         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1280                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1281                 if (filedesc_unlock) {
1282                         FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1283                         filedesc_unlock = 0;
1284                 }
1285                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1286                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
1287                 if (fp != NULL) {
1288                         fdrop(fp, td);
1289                         fp = NULL;
1290                 }
1291                 goto findkn;
1292         }
1293
1294         /*
1295          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
1296          */
1297         if (kn == NULL) {
1298                 if (kev->flags & EV_ADD) {
1299                         kn = tkn;
1300                         tkn = NULL;
1301                         if (kn == NULL) {
1302                                 KQ_UNLOCK(kq);
1303                                 error = ENOMEM;
1304                                 goto done;
1305                         }
1306                         kn->kn_fp = fp;
1307                         kn->kn_kq = kq;
1308                         kn->kn_fop = fops;
1309                         /*
1310                          * apply reference counts to knote structure, and
1311                          * do not release it at the end of this routine.
1312                          */
1313                         fops = NULL;
1314                         fp = NULL;
1315
1316                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1317                         kn->kn_sdata = kev->data;
1318                         kev->fflags = 0;
1319                         kev->data = 0;
1320                         kn->kn_kevent = *kev;
1321                         kn->kn_kevent.flags &= ~(EV_ADD | EV_DELETE |
1322                             EV_ENABLE | EV_DISABLE | EV_FORCEONESHOT);
1323                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
1324
1325                         error = knote_attach(kn, kq);
1326                         KQ_UNLOCK(kq);
1327                         if (error != 0) {
1328                                 tkn = kn;
1329                                 goto done;
1330                         }
1331
1332                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
1333                                 knote_drop(kn, td);
1334                                 goto done;
1335                         }
1336                         knl = kn_list_lock(kn);
1337                         goto done_ev_add;
1338                 } else {
1339                         /* No matching knote and the EV_ADD flag is not set. */
1340                         KQ_UNLOCK(kq);
1341                         error = ENOENT;
1342                         goto done;
1343                 }
1344         }
1345
1346         if (kev->flags & EV_DELETE) {
1347                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1348                 KQ_UNLOCK(kq);
1349                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1350                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1351                 knote_drop(kn, td);
1352                 goto done;
1353         }
1354
1355         if (kev->flags & EV_FORCEONESHOT) {
1356                 kn->kn_flags |= EV_ONESHOT;
1357                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1358         }
1359
1360         /*
1361          * The user may change some filter values after the initial EV_ADD,
1362          * but doing so will not reset any filter which has already been
1363          * triggered.
1364          */
1365         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1366         KQ_UNLOCK(kq);
1367         knl = kn_list_lock(kn);
1368         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
1369         if (!fops->f_isfd && fops->f_touch != NULL) {
1370                 fops->f_touch(kn, kev, EVENT_REGISTER);
1371         } else {
1372                 kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1373                 kn->kn_sdata = kev->data;
1374         }
1375
1376         /*
1377          * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.  This can happen when
1378          * the initial attach event decides that the event is "completed"
1379          * already.  i.e. filt_procattach is called on a zombie process.  It
1380          * will call filt_proc which will remove it from the list, and NULL
1381          * kn_knlist.
1382          */
1383 done_ev_add:
1384         if ((kev->flags & EV_ENABLE) != 0)
1385                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
1386         else if ((kev->flags & EV_DISABLE) != 0)
1387                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1388
1389         if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)
1390                 event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
1391         else
1392                 event = 0;
1393
1394         KQ_LOCK(kq);
1395         if (event)
1396                 kn->kn_status |= KN_ACTIVE;
1397         if ((kn->kn_status & (KN_ACTIVE | KN_DISABLED | KN_QUEUED)) ==
1398             KN_ACTIVE)
1399                 knote_enqueue(kn);
1400         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1401         kn_list_unlock(knl);
1402         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1403
1404 done:
1405         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1406         if (filedesc_unlock)
1407                 FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1408         if (fp != NULL)
1409                 fdrop(fp, td);
1410         knote_free(tkn);
1411         if (fops != NULL)
1412                 kqueue_fo_release(filt);
1413         return (error);
1414 }
1415
1416 static int
1417 kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
1418 {
1419         int error;
1420         struct kqueue *kq;
1421
1422         error = 0;
1423
1424         kq = fp->f_data;
1425         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL)
1426                 return (EBADF);
1427         *kqp = kq;
1428         KQ_LOCK(kq);
1429         if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
1430                 KQ_UNLOCK(kq);
1431                 return (EBADF);
1432         }
1433         kq->kq_refcnt++;
1434         KQ_UNLOCK(kq);
1435
1436         return error;
1437 }
1438
1439 static void
1440 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
1441 {
1442         if (locked)
1443                 KQ_OWNED(kq);
1444         else
1445                 KQ_LOCK(kq);
1446         kq->kq_refcnt--;
1447         if (kq->kq_refcnt == 1)
1448                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
1449         if (!locked)
1450                 KQ_UNLOCK(kq);
1451 }
1452
1453 static void
1454 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
1455 {
1456
1457         KQ_OWNED(kq);
1458         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
1459             ("scheduling kqueue task while draining"));
1460
1461         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
1462                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue_ctx, &kq->kq_task);
1463                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
1464         }
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1469  *
1470  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1471  *
1472  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1473  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1474  * be no locks held.
1475  */
1476 static int
1477 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1478         int waitok)
1479 {
1480         struct klist *list, *tmp_knhash, *to_free;
1481         u_long tmp_knhashmask;
1482         int size;
1483         int fd;
1484         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1485
1486         KQ_NOTOWNED(kq);
1487
1488         to_free = NULL;
1489         if (fops->f_isfd) {
1490                 fd = ident;
1491                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1492                         size = kq->kq_knlistsize;
1493                         while (size <= fd)
1494                                 size += KQEXTENT;
1495                         list = malloc(size * sizeof(*list), M_KQUEUE, mflag);
1496                         if (list == NULL)
1497                                 return ENOMEM;
1498                         KQ_LOCK(kq);
1499                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1500                                 to_free = list;
1501                                 list = NULL;
1502                         } else {
1503                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1504                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1505                                             kq->kq_knlistsize * sizeof(*list));
1506                                         to_free = kq->kq_knlist;
1507                                         kq->kq_knlist = NULL;
1508                                 }
1509                                 bzero((caddr_t)list +
1510                                     kq->kq_knlistsize * sizeof(*list),
1511                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof(*list));
1512                                 kq->kq_knlistsize = size;
1513                                 kq->kq_knlist = list;
1514                         }
1515                         KQ_UNLOCK(kq);
1516                 }
1517         } else {
1518                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1519                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1520                             &tmp_knhashmask);
1521                         if (tmp_knhash == NULL)
1522                                 return ENOMEM;
1523                         KQ_LOCK(kq);
1524                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1525                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1526                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1527                         } else {
1528                                 to_free = tmp_knhash;
1529                         }
1530                         KQ_UNLOCK(kq);
1531                 }
1532         }
1533         free(to_free, M_KQUEUE);
1534
1535         KQ_NOTOWNED(kq);
1536         return 0;
1537 }
1538
1539 static void
1540 kqueue_task(void *arg, int pending)
1541 {
1542         struct kqueue *kq;
1543         int haskqglobal;
1544
1545         haskqglobal = 0;
1546         kq = arg;
1547
1548         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1549         KQ_LOCK(kq);
1550
1551         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1552
1553         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1554         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1555                 wakeup(&kq->kq_state);
1556         }
1557         KQ_UNLOCK(kq);
1558         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1563  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1564  */
1565 static int
1566 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1567     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1568 {
1569         struct kevent *kevp;
1570         struct knote *kn, *marker;
1571         struct knlist *knl;
1572         sbintime_t asbt, rsbt;
1573         int count, error, haskqglobal, influx, nkev, touch;
1574
1575         count = maxevents;
1576         nkev = 0;
1577         error = 0;
1578         haskqglobal = 0;
1579
1580         if (maxevents == 0)
1581                 goto done_nl;
1582
1583         rsbt = 0;
1584         if (tsp != NULL) {
1585                 if (tsp->tv_sec < 0 || tsp->tv_nsec < 0 ||
1586                     tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1587                         error = EINVAL;
1588                         goto done_nl;
1589                 }
1590                 if (timespecisset(tsp)) {
1591                         if (tsp->tv_sec <= INT32_MAX) {
1592                                 rsbt = tstosbt(*tsp);
1593                                 if (TIMESEL(&asbt, rsbt))
1594                                         asbt += tc_tick_sbt;
1595                                 if (asbt <= SBT_MAX - rsbt)
1596                                         asbt += rsbt;
1597                                 else
1598                                         asbt = 0;
1599                                 rsbt >>= tc_precexp;
1600                         } else
1601                                 asbt = 0;
1602                 } else
1603                         asbt = -1;
1604         } else
1605                 asbt = 0;
1606         marker = knote_alloc(1);
1607         marker->kn_status = KN_MARKER;
1608         KQ_LOCK(kq);
1609
1610 retry:
1611         kevp = keva;
1612         if (kq->kq_count == 0) {
1613                 if (asbt == -1) {
1614                         error = EWOULDBLOCK;
1615                 } else {
1616                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1617                         error = msleep_sbt(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1618                             "kqread", asbt, rsbt, C_ABSOLUTE);
1619                 }
1620                 if (error == 0)
1621                         goto retry;
1622                 /* don't restart after signals... */
1623                 if (error == ERESTART)
1624                         error = EINTR;
1625                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1626                         error = 0;
1627                 goto done;
1628         }
1629
1630         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1631         influx = 0;
1632         while (count) {
1633                 KQ_OWNED(kq);
1634                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1635
1636                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1637                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1638                         if (influx) {
1639                                 influx = 0;
1640                                 KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1641                         }
1642                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1643                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1644                             "kqflxwt", 0);
1645                         continue;
1646                 }
1647
1648                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1649                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1650                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1651                         kq->kq_count--;
1652                         continue;
1653                 }
1654                 if (kn == marker) {
1655                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1656                         if (count == maxevents)
1657                                 goto retry;
1658                         goto done;
1659                 }
1660                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1661                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1662
1663                 if ((kn->kn_flags & EV_DROP) == EV_DROP) {
1664                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1665                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1666                         kq->kq_count--;
1667                         KQ_UNLOCK(kq);
1668                         /*
1669                          * We don't need to lock the list since we've marked
1670                          * it _INFLUX.
1671                          */
1672                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1673                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1674                         knote_drop(kn, td);
1675                         KQ_LOCK(kq);
1676                         continue;
1677                 } else if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1678                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1679                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1680                         kq->kq_count--;
1681                         KQ_UNLOCK(kq);
1682                         /*
1683                          * We don't need to lock the list since we've marked
1684                          * it _INFLUX.
1685                          */
1686                         *kevp = kn->kn_kevent;
1687                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1688                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1689                         knote_drop(kn, td);
1690                         KQ_LOCK(kq);
1691                         kn = NULL;
1692                 } else {
1693                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1694                         KQ_UNLOCK(kq);
1695                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1696                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1697                         knl = kn_list_lock(kn);
1698                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1699                                 KQ_LOCK(kq);
1700                                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1701                                 kn->kn_status &=
1702                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX |
1703                                     KN_SCAN);
1704                                 kq->kq_count--;
1705                                 kn_list_unlock(knl);
1706                                 influx = 1;
1707                                 continue;
1708                         }
1709                         touch = (!kn->kn_fop->f_isfd &&
1710                             kn->kn_fop->f_touch != NULL);
1711                         if (touch)
1712                                 kn->kn_fop->f_touch(kn, kevp, EVENT_PROCESS);
1713                         else
1714                                 *kevp = kn->kn_kevent;
1715                         KQ_LOCK(kq);
1716                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1717                         if (kn->kn_flags & (EV_CLEAR | EV_DISPATCH)) {
1718                                 /*
1719                                  * Manually clear knotes who weren't
1720                                  * 'touch'ed.
1721                                  */
1722                                 if (touch == 0 && kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1723                                         kn->kn_data = 0;
1724                                         kn->kn_fflags = 0;
1725                                 }
1726                                 if (kn->kn_flags & EV_DISPATCH)
1727                                         kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1728                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1729                                 kq->kq_count--;
1730                         } else
1731                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1732
1733                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1734                         kn_list_unlock(knl);
1735                         influx = 1;
1736                 }
1737
1738                 /* we are returning a copy to the user */
1739                 kevp++;
1740                 nkev++;
1741                 count--;
1742
1743                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1744                         influx = 0;
1745                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1746                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1747                         nkev = 0;
1748                         kevp = keva;
1749                         KQ_LOCK(kq);
1750                         if (error)
1751                                 break;
1752                 }
1753         }
1754         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1755 done:
1756         KQ_OWNED(kq);
1757         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1758         knote_free(marker);
1759 done_nl:
1760         KQ_NOTOWNED(kq);
1761         if (nkev != 0)
1762                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1763         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1764         return (error);
1765 }
1766
1767 /*ARGSUSED*/
1768 static int
1769 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1770         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1771 {
1772         /*
1773          * Enabling sigio causes two major problems:
1774          * 1) infinite recursion:
1775          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1776          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1777          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1778          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1779          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1780          * we have a SIGIO in progress.
1781          * 2) locking problems:
1782          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1783          * us above the proc and pgrp locks.
1784          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1785          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1786          * a signal to the wrong process.
1787          *
1788          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1789          */
1790 #if 0
1791         struct kqueue *kq;
1792
1793         kq = fp->f_data;
1794         switch (cmd) {
1795         case FIOASYNC:
1796                 if (*(int *)data) {
1797                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1798                 } else {
1799                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1800                 }
1801                 return (0);
1802
1803         case FIOSETOWN:
1804                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1805
1806         case FIOGETOWN:
1807                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1808                 return (0);
1809         }
1810 #endif
1811
1812         return (ENOTTY);
1813 }
1814
1815 /*ARGSUSED*/
1816 static int
1817 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1818         struct thread *td)
1819 {
1820         struct kqueue *kq;
1821         int revents = 0;
1822         int error;
1823
1824         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1825                 return POLLERR;
1826
1827         KQ_LOCK(kq);
1828         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1829                 if (kq->kq_count) {
1830                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1831                 } else {
1832                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1833                         if (SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1834                                 kq->kq_state |= KQ_SEL;
1835                 }
1836         }
1837         kqueue_release(kq, 1);
1838         KQ_UNLOCK(kq);
1839         return (revents);
1840 }
1841
1842 /*ARGSUSED*/
1843 static int
1844 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1845         struct thread *td)
1846 {
1847
1848         bzero((void *)st, sizeof *st);
1849         /*
1850          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1851          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1852          * syscall better by calling kevent?
1853          *
1854          * XXX - This is needed for libc_r.
1855          */
1856         st->st_mode = S_IFIFO;
1857         return (0);
1858 }
1859
1860 static void
1861 kqueue_drain(struct kqueue *kq, struct thread *td)
1862 {
1863         struct knote *kn;
1864         int i;
1865
1866         KQ_LOCK(kq);
1867
1868         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1869             ("kqueue already closing"));
1870         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1871         if (kq->kq_refcnt > 1)
1872                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1873
1874         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1875
1876         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1877             ("kqueue's knlist not empty"));
1878
1879         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1880                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1881                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1882                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1883                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclo1", 0);
1884                                 continue;
1885                         }
1886                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1887                         KQ_UNLOCK(kq);
1888                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1889                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1890                         knote_drop(kn, td);
1891                         KQ_LOCK(kq);
1892                 }
1893         }
1894         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1895                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1896                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1897                                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1898                                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1899                                         msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1900                                                "kqclo2", 0);
1901                                         continue;
1902                                 }
1903                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1904                                 KQ_UNLOCK(kq);
1905                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1906                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1907                                 knote_drop(kn, td);
1908                                 KQ_LOCK(kq);
1909                         }
1910                 }
1911         }
1912
1913         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1914                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1915                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1916         }
1917
1918         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1919                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1920                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1921                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1922         }
1923
1924         KQ_UNLOCK(kq);
1925 }
1926
1927 static void
1928 kqueue_destroy(struct kqueue *kq)
1929 {
1930
1931         KASSERT(kq->kq_fdp == NULL,
1932             ("kqueue still attached to a file descriptor"));
1933         seldrain(&kq->kq_sel);
1934         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1935         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1936
1937         if (kq->kq_knhash != NULL)
1938                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1939         if (kq->kq_knlist != NULL)
1940                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1941
1942         funsetown(&kq->kq_sigio);
1943 }
1944
1945 /*ARGSUSED*/
1946 static int
1947 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1948 {
1949         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1950         struct filedesc *fdp;
1951         int error;
1952         int filedesc_unlock;
1953
1954         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1955                 return error;
1956         kqueue_drain(kq, td);
1957
1958         /*
1959          * We could be called due to the knote_drop() doing fdrop(),
1960          * called from kqueue_register().  In this case the global
1961          * lock is owned, and filedesc sx is locked before, to not
1962          * take the sleepable lock after non-sleepable.
1963          */
1964         fdp = kq->kq_fdp;
1965         kq->kq_fdp = NULL;
1966         if (!sx_xlocked(FILEDESC_LOCK(fdp))) {
1967                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1968                 filedesc_unlock = 1;
1969         } else
1970                 filedesc_unlock = 0;
1971         TAILQ_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
1972         if (filedesc_unlock)
1973                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1974
1975         kqueue_destroy(kq);
1976         chgkqcnt(kq->kq_cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
1977         crfree(kq->kq_cred);
1978         free(kq, M_KQUEUE);
1979         fp->f_data = NULL;
1980
1981         return (0);
1982 }
1983
1984 static int
1985 kqueue_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
1986 {
1987
1988         kif->kf_type = KF_TYPE_KQUEUE;
1989         return (0);
1990 }
1991
1992 static void
1993 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1994 {
1995         KQ_OWNED(kq);
1996
1997         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1998                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1999                 wakeup(kq);
2000         }
2001         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
2002                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
2003                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
2004                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
2005         }
2006         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
2007                 kqueue_schedtask(kq);
2008         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
2009                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
2010         }
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
2015  *
2016  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
2017  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
2018  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
2019  * first.
2020  */
2021 void
2022 knote(struct knlist *list, long hint, int lockflags)
2023 {
2024         struct kqueue *kq;
2025         struct knote *kn, *tkn;
2026         int error;
2027         bool own_influx;
2028
2029         if (list == NULL)
2030                 return;
2031
2032         KNL_ASSERT_LOCK(list, lockflags & KNF_LISTLOCKED);
2033
2034         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2035                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
2036
2037         /*
2038          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can
2039          * eliminate the kqueue scheduling, but this will introduce
2040          * four lock/unlock's for each knote to test.  Also, marker
2041          * would be needed to keep iteration position, since filters
2042          * or other threads could remove events.
2043          */
2044         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &list->kl_list, kn_selnext, tkn) {
2045                 kq = kn->kn_kq;
2046                 KQ_LOCK(kq);
2047                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
2048                         /*
2049                          * Do not process the influx notes, except for
2050                          * the influx coming from the kq unlock in the
2051                          * kqueue_scan().  In the later case, we do
2052                          * not interfere with the scan, since the code
2053                          * fragment in kqueue_scan() locks the knlist,
2054                          * and cannot proceed until we finished.
2055                          */
2056                         KQ_UNLOCK(kq);
2057                 } else if ((lockflags & KNF_NOKQLOCK) != 0) {
2058                         own_influx = (kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0;
2059                         if (own_influx)
2060                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2061                         KQ_UNLOCK(kq);
2062                         error = kn->kn_fop->f_event(kn, hint);
2063                         KQ_LOCK(kq);
2064                         if (own_influx)
2065                                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
2066                         if (error)
2067                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2068                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2069                 } else {
2070                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
2071                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
2072                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
2073                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
2074                         KQ_UNLOCK(kq);
2075                 }
2076         }
2077         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
2078                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * add a knote to a knlist
2083  */
2084 void
2085 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2086 {
2087         KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked);
2088         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
2089         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
2090             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
2091         if (!islocked)
2092                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2093         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
2094         if (!islocked)
2095                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2096         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2097         kn->kn_knlist = knl;
2098         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
2099         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2100 }
2101
2102 static void
2103 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked,
2104     int kqislocked)
2105 {
2106         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
2107         KNL_ASSERT_LOCK(knl, knlislocked);
2108         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
2109         if (!kqislocked)
2110                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
2111     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
2112         if (!knlislocked)
2113                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2114         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
2115         kn->kn_knlist = NULL;
2116         if (!knlislocked)
2117                 kn_list_unlock(knl);
2118         if (!kqislocked)
2119                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
2120         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
2121         if (!kqislocked)
2122                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
2123 }
2124
2125 /*
2126  * remove knote from the specified knlist
2127  */
2128 void
2129 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
2130 {
2131
2132         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
2133 }
2134
2135 int
2136 knlist_empty(struct knlist *knl)
2137 {
2138
2139         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2140         return (SLIST_EMPTY(&knl->kl_list));
2141 }
2142
2143 static struct mtx knlist_lock;
2144 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
2145     MTX_DEF);
2146 static void knlist_mtx_lock(void *arg);
2147 static void knlist_mtx_unlock(void *arg);
2148
2149 static void
2150 knlist_mtx_lock(void *arg)
2151 {
2152
2153         mtx_lock((struct mtx *)arg);
2154 }
2155
2156 static void
2157 knlist_mtx_unlock(void *arg)
2158 {
2159
2160         mtx_unlock((struct mtx *)arg);
2161 }
2162
2163 static void
2164 knlist_mtx_assert_locked(void *arg)
2165 {
2166
2167         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_OWNED);
2168 }
2169
2170 static void
2171 knlist_mtx_assert_unlocked(void *arg)
2172 {
2173
2174         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_NOTOWNED);
2175 }
2176
2177 static void
2178 knlist_rw_rlock(void *arg)
2179 {
2180
2181         rw_rlock((struct rwlock *)arg);
2182 }
2183
2184 static void
2185 knlist_rw_runlock(void *arg)
2186 {
2187
2188         rw_runlock((struct rwlock *)arg);
2189 }
2190
2191 static void
2192 knlist_rw_assert_locked(void *arg)
2193 {
2194
2195         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_LOCKED);
2196 }
2197
2198 static void
2199 knlist_rw_assert_unlocked(void *arg)
2200 {
2201
2202         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_UNLOCKED);
2203 }
2204
2205 void
2206 knlist_init(struct knlist *knl, void *lock, void (*kl_lock)(void *),
2207     void (*kl_unlock)(void *),
2208     void (*kl_assert_locked)(void *), void (*kl_assert_unlocked)(void *))
2209 {
2210
2211         if (lock == NULL)
2212                 knl->kl_lockarg = &knlist_lock;
2213         else
2214                 knl->kl_lockarg = lock;
2215
2216         if (kl_lock == NULL)
2217                 knl->kl_lock = knlist_mtx_lock;
2218         else
2219                 knl->kl_lock = kl_lock;
2220         if (kl_unlock == NULL)
2221                 knl->kl_unlock = knlist_mtx_unlock;
2222         else
2223                 knl->kl_unlock = kl_unlock;
2224         if (kl_assert_locked == NULL)
2225                 knl->kl_assert_locked = knlist_mtx_assert_locked;
2226         else
2227                 knl->kl_assert_locked = kl_assert_locked;
2228         if (kl_assert_unlocked == NULL)
2229                 knl->kl_assert_unlocked = knlist_mtx_assert_unlocked;
2230         else
2231                 knl->kl_assert_unlocked = kl_assert_unlocked;
2232
2233         knl->kl_autodestroy = 0;
2234         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2235 }
2236
2237 void
2238 knlist_init_mtx(struct knlist *knl, struct mtx *lock)
2239 {
2240
2241         knlist_init(knl, lock, NULL, NULL, NULL, NULL);
2242 }
2243
2244 struct knlist *
2245 knlist_alloc(struct mtx *lock)
2246 {
2247         struct knlist *knl;
2248
2249         knl = malloc(sizeof(struct knlist), M_KQUEUE, M_WAITOK);
2250         knlist_init_mtx(knl, lock);
2251         return (knl);
2252 }
2253
2254 void
2255 knlist_init_rw_reader(struct knlist *knl, struct rwlock *lock)
2256 {
2257
2258         knlist_init(knl, lock, knlist_rw_rlock, knlist_rw_runlock,
2259             knlist_rw_assert_locked, knlist_rw_assert_unlocked);
2260 }
2261
2262 void
2263 knlist_destroy(struct knlist *knl)
2264 {
2265
2266         KASSERT(KNLIST_EMPTY(knl),
2267             ("destroying knlist %p with knotes on it", knl));
2268 }
2269
2270 void
2271 knlist_detach(struct knlist *knl)
2272 {
2273
2274         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2275         knl->kl_autodestroy = 1;
2276         if (knlist_empty(knl)) {
2277                 knlist_destroy(knl);
2278                 free(knl, M_KQUEUE);
2279         }
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
2284  * knotes time to "settle".
2285  */
2286 void
2287 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
2288 {
2289         struct knote *kn, *kn2;
2290         struct kqueue *kq;
2291
2292         KASSERT(!knl->kl_autodestroy, ("cleardel for autodestroy %p", knl));
2293         if (islocked)
2294                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2295         else {
2296                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2297 again:          /* need to reacquire lock since we have dropped it */
2298                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2299         }
2300
2301         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &knl->kl_list, kn_selnext, kn2) {
2302                 kq = kn->kn_kq;
2303                 KQ_LOCK(kq);
2304                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
2305                         KQ_UNLOCK(kq);
2306                         continue;
2307                 }
2308                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
2309                 if (killkn) {
2310                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
2311                         KQ_UNLOCK(kq);
2312                         knote_drop(kn, td);
2313                 } else {
2314                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
2315                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
2316                         KQ_UNLOCK(kq);
2317                 }
2318                 kq = NULL;
2319         }
2320
2321         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
2322                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
2323                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
2324                 kq = kn->kn_kq;
2325                 KQ_LOCK(kq);
2326                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
2327                     ("knote removed w/o list lock"));
2328                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2329                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2330                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
2331                 kq = NULL;
2332                 goto again;
2333         }
2334
2335         if (islocked)
2336                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2337         else {
2338                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2339                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2340         }
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Remove all knotes referencing a specified fd must be called with FILEDESC
2345  * lock.  This prevents a race where a new fd comes along and occupies the
2346  * entry and we attach a knote to the fd.
2347  */
2348 void
2349 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
2350 {
2351         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2352         struct kqueue *kq;
2353         struct knote *kn;
2354         int influx;
2355
2356         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2357
2358         /*
2359          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
2360          * since filedesc is locked.
2361          */
2362         TAILQ_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
2363                 KQ_LOCK(kq);
2364
2365 again:
2366                 influx = 0;
2367                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
2368                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
2369                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
2370                                 /* someone else might be waiting on our knote */
2371                                 if (influx)
2372                                         wakeup(kq);
2373                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2374                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
2375                                 goto again;
2376                         }
2377                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2378                         KQ_UNLOCK(kq);
2379                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
2380                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
2381                         knote_drop(kn, td);
2382                         influx = 1;
2383                         KQ_LOCK(kq);
2384                 }
2385                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2386         }
2387 }
2388
2389 static int
2390 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
2391 {
2392         struct klist *list;
2393
2394         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
2395         KQ_OWNED(kq);
2396
2397         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2398                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
2399                         return (ENOMEM);
2400                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2401         } else {
2402                 if (kq->kq_knhash == NULL)
2403                         return (ENOMEM);
2404                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2405         }
2406         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
2407         return (0);
2408 }
2409
2410 /*
2411  * knote must already have been detached using the f_detach method.
2412  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
2413  * to prevent other removal.
2414  */
2415 static void
2416 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
2417 {
2418         struct kqueue *kq;
2419         struct klist *list;
2420
2421         kq = kn->kn_kq;
2422
2423         KQ_NOTOWNED(kq);
2424         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
2425             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
2426
2427         KQ_LOCK(kq);
2428         if (kn->kn_fop->f_isfd)
2429                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2430         else
2431                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2432
2433         if (!SLIST_EMPTY(list))
2434                 SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
2435         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
2436                 knote_dequeue(kn);
2437         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2438
2439         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2440                 fdrop(kn->kn_fp, td);
2441                 kn->kn_fp = NULL;
2442         }
2443         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
2444         kn->kn_fop = NULL;
2445         knote_free(kn);
2446 }
2447
2448 static void
2449 knote_enqueue(struct knote *kn)
2450 {
2451         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2452
2453         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2454         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
2455
2456         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2457         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
2458         kq->kq_count++;
2459         kqueue_wakeup(kq);
2460 }
2461
2462 static void
2463 knote_dequeue(struct knote *kn)
2464 {
2465         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2466
2467         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2468         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
2469
2470         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2471         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
2472         kq->kq_count--;
2473 }
2474
2475 static void
2476 knote_init(void)
2477 {
2478
2479         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
2480             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
2481 }
2482 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL);
2483
2484 static struct knote *
2485 knote_alloc(int waitok)
2486 {
2487
2488         return (uma_zalloc(knote_zone, (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT) |
2489             M_ZERO));
2490 }
2491
2492 static void
2493 knote_free(struct knote *kn)
2494 {
2495
2496         uma_zfree(knote_zone, kn);
2497 }
2498
2499 /*
2500  * Register the kev w/ the kq specified by fd.
2501  */
2502 int
2503 kqfd_register(int fd, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
2504 {
2505         struct kqueue *kq;
2506         struct file *fp;
2507         cap_rights_t rights;
2508         int error;
2509
2510         error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE), &fp);
2511         if (error != 0)
2512                 return (error);
2513         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)) != 0)
2514                 goto noacquire;
2515
2516         error = kqueue_register(kq, kev, td, waitok);
2517         kqueue_release(kq, 0);
2518
2519 noacquire:
2520         fdrop(fp, td);
2521         return (error);
2522 }