sys/kern/kern_event.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999,2000,2001 Jonathan Lemon <jlemon@FreeBSD.org>
   3  * Copyright 2004 John-Mark Gurney <jmg@FreeBSD.org>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/lock.h>
  35 #include <sys/mutex.h>
  36 #include <sys/proc.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/unistd.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/filedesc.h>
  41 #include <sys/filio.h>
  42 #include <sys/fcntl.h>
  43 #include <sys/kthread.h>
  44 #include <sys/selinfo.h>
  45 #include <sys/queue.h>
  46 #include <sys/event.h>
  47 #include <sys/eventvar.h>
  48 #include <sys/poll.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/sigio.h>
  51 #include <sys/signalvar.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/stat.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <sys/sysproto.h>
  57 #include <sys/syscallsubr.h>
  58 #include <sys/taskqueue.h>
  59 #include <sys/uio.h>
  60
  61 #include <vm/uma.h>
  62
  63 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  64
  65 /*
  66  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  67  * should be made into a per proc lock.
  68  */
  69 static struct mtx       kq_global;
  70 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  71 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  72         if (!haslck)                            \
  73                 mtx_lock(lck);                  \
  74         haslck = 1;                             \
  75 } while (0)
  76 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  77         if (haslck)                             \
  78                 mtx_unlock(lck);                        \
  79         haslck = 0;                             \
  80 } while (0)
  81
  82 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue);
  83
  84 static int      kevent_copyout(struct kevent **eventlist, enum uio_seg eventseg,
  85                     struct kevent *kevp, int count);
  86 static int      kqueue_aquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
  87 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
  88 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
  89                     uintptr_t ident, int waitok);
  90 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
  91 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
  92                     struct kevent *eventlist, enum uio_seg eventseg,
  93                     const struct timespec *timeout, struct kevent *keva,
  94                     struct thread *td);
  95 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
  96 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
  97 static void     kqueue_fo_release(int filt);
  98
  99 static fo_rdwr_t        kqueue_read;
 100 static fo_rdwr_t        kqueue_write;
 101 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 102 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 103 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 104 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 105 static fo_close_t       kqueue_close;
 106
 107 static struct fileops kqueueops = {
 108         .fo_read = kqueue_read,
 109         .fo_write = kqueue_write,
 110         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 111         .fo_poll = kqueue_poll,
 112         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 113         .fo_stat = kqueue_stat,
 114         .fo_close = kqueue_close,
 115 };
 116
 117 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 118 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 119 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 120 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 121 static void     knote_init(void);
 122 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 123 static void     knote_free(struct knote *kn);
 124
 125 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 126 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 127 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 128 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 129 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 130 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 131 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 132 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 133 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 134 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 135
 136 static struct filterops file_filtops =
 137         { 1, filt_fileattach, NULL, NULL };
 138 static struct filterops kqread_filtops =
 139         { 1, NULL, filt_kqdetach, filt_kqueue };
 140 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 141 static struct filterops proc_filtops =
 142         { 0, filt_procattach, filt_procdetach, filt_proc };
 143 static struct filterops timer_filtops =
 144         { 0, filt_timerattach, filt_timerdetach, filt_timer };
 145
 146 static uma_zone_t       knote_zone;
 147 static int              kq_ncallouts = 0;
 148 static int              kq_calloutmax = (4 * 1024);
 149 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 150     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 151
 152 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 153 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 154         if ((islock))                                                   \
 155                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 156         else                                                            \
 157                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 158         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 159         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 160                 knote_enqueue((kn));                                    \
 161         if (!(islock))                                                  \
 162                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 163 } while(0)
 164 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 165         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 166 } while (0)
 167 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 168         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 169                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 170                 wakeup((kq));                                           \
 171         }                                                               \
 172 } while (0)
 173 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 174         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 175         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 176 } while (0)
 177 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 178         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 179 } while (0)
 180 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 181         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 182 } while (0)
 183 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 184         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 185 } while (0)
 186 #define KN_LIST_LOCK(kn) do {                                           \
 187         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 188                 mtx_lock(kn->kn_knlist->kl_lock);                       \
 189 } while (0)
 190 #define KN_LIST_UNLOCK(kn) do {                                         \
 191         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 192                 mtx_unlock(kn->kn_knlist->kl_lock);                     \
 193 } while (0)
 194
 195 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 196 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 197
 198 static int
 199 filt_nullattach(struct knote *kn)
 200 {
 201
 202         return (ENXIO);
 203 };
 204
 205 struct filterops null_filtops =
 206         { 0, filt_nullattach, NULL, NULL };
 207
 208 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 209 extern struct filterops sig_filtops;
 210 extern struct filterops fs_filtops;
 211
 212 /*
 213  * Table for for all system-defined filters.
 214  */
 215 static struct mtx       filterops_lock;
 216 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 217         MTX_DEF);
 218 static struct {
 219         struct filterops *for_fop;
 220         int for_refcnt;
 221 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 222         { &file_filtops },                      /* EVFILT_READ */
 223         { &file_filtops },                      /* EVFILT_WRITE */
 224         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 225         { &file_filtops },                      /* EVFILT_VNODE */
 226         { &proc_filtops },                      /* EVFILT_PROC */
 227         { &sig_filtops },                       /* EVFILT_SIGNAL */
 228         { &timer_filtops },                     /* EVFILT_TIMER */
 229         { &file_filtops },                      /* EVFILT_NETDEV */
 230         { &fs_filtops },                        /* EVFILT_FS */
 231 };
 232
 233 /*
 234  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 235  * method.
 236  */
 237 static int
 238 filt_fileattach(struct knote *kn)
 239 {
 240
 241         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 242 }
 243
 244 /*ARGSUSED*/
 245 static int
 246 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 247 {
 248         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 249
 250         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 251                 return (EINVAL);
 252
 253         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 254         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 255         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 256
 257         return (0);
 258 }
 259
 260 static void
 261 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 262 {
 263         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 264
 265         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 266 }
 267
 268 /*ARGSUSED*/
 269 static int
 270 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 271 {
 272         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 273
 274         kn->kn_data = kq->kq_count;
 275         return (kn->kn_data > 0);
 276 }
 277
 278 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 279 static int
 280 filt_procattach(struct knote *kn)
 281 {
 282         struct proc *p;
 283         int immediate;
 284         int error;
 285
 286         immediate = 0;
 287         p = pfind(kn->kn_id);
 288         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 289                 p = zpfind(kn->kn_id);
 290                 immediate = 1;
 291         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 292                 immediate = 1;
 293         }
 294
 295         if (p == NULL)
 296                 return (ESRCH);
 297         if ((error = p_cansee(curthread, p)))
 298                 return (error);
 299
 300         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 301         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 302
 303         /*
 304          * internal flag indicating registration done by kernel
 305          */
 306         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 307                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 308                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 309                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 310         }
 311
 312         if (immediate == 0)
 313                 knlist_add(&p->p_klist, kn, 1);
 314
 315         /*
 316          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 317          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 318          * process, e.g. a child, dies before the kevent is registered.
 319          */
 320         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 321                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 322
 323         PROC_UNLOCK(p);
 324
 325         return (0);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 330  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 331  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 332  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 333  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 334  * a detach, because the original process does not exist any more.
 335  */
 336 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 337 static void
 338 filt_procdetach(struct knote *kn)
 339 {
 340         struct proc *p;
 341
 342         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 343         knlist_remove(&p->p_klist, kn, 0);
 344         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 345 }
 346
 347 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 348 static int
 349 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 350 {
 351         struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 352         u_int event;
 353
 354         /*
 355          * mask off extra data
 356          */
 357         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 358
 359         /*
 360          * if the user is interested in this event, record it.
 361          */
 362         if (kn->kn_sfflags & event)
 363                 kn->kn_fflags |= event;
 364
 365         /*
 366          * process is gone, so flag the event as finished.
 367          */
 368         if (event == NOTE_EXIT) {
 369                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 370                         knlist_remove_inevent(&p->p_klist, kn);
 371                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 372                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 373                 return (1);
 374         }
 375
 376         /*
 377          * process forked, and user wants to track the new process,
 378          * so attach a new knote to it, and immediately report an
 379          * event with the parent's pid.
 380          */
 381         if ((event == NOTE_FORK) && (kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK)) {
 382                 struct kevent kev;
 383                 int error;
 384
 385                 /*
 386                  * register knote with new process.
 387                  */
 388                 kev.ident = hint & NOTE_PDATAMASK;      /* pid */
 389                 kev.filter = kn->kn_filter;
 390                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 391                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 392                 kev.data = kn->kn_id;                   /* parent */
 393                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;        /* preserve udata */
 394                 error = kqueue_register(kn->kn_kq, &kev, NULL, 0);
 395                 if (error)
 396                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 397         }
 398
 399         return (kn->kn_fflags != 0);
 400 }
 401
 402 static int
 403 timertoticks(intptr_t data)
 404 {
 405         struct timeval tv;
 406         int tticks;
 407
 408         tv.tv_sec = data / 1000;
 409         tv.tv_usec = (data % 1000) * 1000;
 410         tticks = tvtohz(&tv);
 411
 412         return tticks;
 413 }
 414
 415 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 416 static void
 417 filt_timerexpire(void *knx)
 418 {
 419         struct knote *kn = knx;
 420         struct callout *calloutp;
 421
 422         kn->kn_data++;
 423         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 424
 425         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != EV_ONESHOT) {
 426                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 427                 callout_reset(calloutp, timertoticks(kn->kn_sdata),
 428                     filt_timerexpire, kn);
 429         }
 430 }
 431
 432 /*
 433  * data contains amount of time to sleep, in milliseconds
 434  */
 435 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 436 static int
 437 filt_timerattach(struct knote *kn)
 438 {
 439         struct callout *calloutp;
 440
 441         atomic_add_int(&kq_ncallouts, 1);
 442
 443         if (kq_ncallouts >= kq_calloutmax) {
 444                 atomic_add_int(&kq_ncallouts, -1);
 445                 return (ENOMEM);
 446         }
 447
 448         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 449         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add usually sets it */
 450         MALLOC(calloutp, struct callout *, sizeof(*calloutp),
 451             M_KQUEUE, M_WAITOK);
 452         callout_init(calloutp, CALLOUT_MPSAFE);
 453         kn->kn_hook = calloutp;
 454         callout_reset(calloutp, timertoticks(kn->kn_sdata), filt_timerexpire,
 455             kn);
 456
 457         return (0);
 458 }
 459
 460 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 461 static void
 462 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 463 {
 464         struct callout *calloutp;
 465
 466         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 467         callout_drain(calloutp);
 468         FREE(calloutp, M_KQUEUE);
 469         atomic_add_int(&kq_ncallouts, -1);
 470         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove usually clears it */
 471 }
 472
 473 /* XXX - move to kern_timeout.c? */
 474 static int
 475 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 476 {
 477
 478         return (kn->kn_data != 0);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * MPSAFE
 483  */
 484 int
 485 kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 486 {
 487         struct filedesc *fdp;
 488         struct kqueue *kq;
 489         struct file *fp;
 490         int fd, error;
 491
 492         fdp = td->td_proc->p_fd;
 493         error = falloc(td, &fp, &fd);
 494         if (error)
 495                 goto done2;
 496
 497         /* An extra reference on `nfp' has been held for us by falloc(). */
 498         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 499         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF|MTX_DUPOK);
 500         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 501         kq->kq_fdp = fdp;
 502         knlist_init(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 503         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 504
 505         FILEDESC_LOCK_FAST(fdp);
 506         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 507         FILEDESC_UNLOCK_FAST(fdp);
 508
 509         FILE_LOCK(fp);
 510         fp->f_flag = FREAD | FWRITE;
 511         fp->f_type = DTYPE_KQUEUE;
 512         fp->f_ops = &kqueueops;
 513         fp->f_data = kq;
 514         FILE_UNLOCK(fp);
 515         fdrop(fp, td);
 516
 517         td->td_retval[0] = fd;
 518 done2:
 519         return (error);
 520 }
 521
 522 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 523 struct kevent_args {
 524         int     fd;
 525         const struct kevent *changelist;
 526         int     nchanges;
 527         struct  kevent *eventlist;
 528         int     nevents;
 529         const struct timespec *timeout;
 530 };
 531 #endif
 532 /*
 533  * MPSAFE
 534  */
 535 int
 536 kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 537 {
 538         struct timespec ts, *tsp;
 539         int error;
 540
 541         if (uap->timeout != NULL) {
 542                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 543                 if (error)
 544                         return (error);
 545                 tsp = &ts;
 546         } else
 547                 tsp = NULL;
 548
 549         return (kern_kevent(td, uap->fd, uap->changelist, uap->nchanges,
 550             UIO_USERSPACE, uap->eventlist, uap->nevents, UIO_USERSPACE, tsp));
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Copy 'count' items into the destination list pointd to by *eventlist.  The
 555  * eventlist and nevents values are updated to point after the copied out
 556  * item(s) upon return.
 557  */
 558 static int
 559 kevent_copyout(struct kevent **eventlist, enum uio_seg eventseg,
 560     struct kevent *kevp, int count)
 561 {
 562         int error;
 563
 564         if (eventseg == UIO_USERSPACE)
 565                 error = copyout(kevp, *eventlist,
 566                     sizeof(struct kevent) * count);
 567         else {
 568                 bcopy(kevp, *eventlist, sizeof(struct kevent) * count);
 569                 error = 0;
 570         }
 571         *eventlist += count;
 572         return (error);
 573 }
 574
 575 int
 576 kern_kevent(struct thread *td, int fd, struct kevent *changelist, int nchanges,
 577     enum uio_seg changeseg, struct kevent *eventlist, int nevents,
 578     enum uio_seg eventseg, const struct timespec *timeout)
 579 {
 580         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
 581         struct kevent *kevp, *changes;
 582         struct kqueue *kq;
 583         struct file *fp;
 584         int i, n, nerrors, error;
 585
 586         if ((error = fget(td, fd, &fp)) != 0)
 587                 return (error);
 588         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)) != 0)
 589                 goto done_norel;
 590
 591         nerrors = 0;
 592
 593         while (nchanges > 0) {
 594                 if (changeseg == UIO_USERSPACE) {
 595                         n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
 596                         error = copyin(changelist, keva, n * sizeof *keva);
 597                         if (error)
 598                                 goto done;
 599                         changes = keva;
 600                 } else {
 601                         changes = changelist;
 602                         n = nchanges;
 603                 }
 604                 for (i = 0; i < n; i++) {
 605                         kevp = &changes[i];
 606                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 607                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
 608                         if (error) {
 609                                 if (nevents != 0) {
 610                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 611                                         kevp->data = error;
 612                                         (void) kevent_copyout(&eventlist,
 613                                             eventseg, kevp, 1);
 614                                         nevents--;
 615                                         nerrors++;
 616                                 } else {
 617                                         goto done;
 618                                 }
 619                         }
 620                 }
 621                 nchanges -= n;
 622                 changelist += n;
 623         }
 624         if (nerrors) {
 625                 td->td_retval[0] = nerrors;
 626                 error = 0;
 627                 goto done;
 628         }
 629
 630         error = kqueue_scan(kq, nevents, eventlist, eventseg, timeout,
 631             keva, td);
 632 done:
 633         kqueue_release(kq, 0);
 634 done_norel:
 635         if (fp != NULL)
 636                 fdrop(fp, td);
 637         return (error);
 638 }
 639
 640 int
 641 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
 642 {
 643         int error;
 644
 645         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
 646                 printf(
 647 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
 648                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
 649                 return EINVAL;
 650         }
 651         mtx_lock(&filterops_lock);
 652         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
 653             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
 654                 error = EEXIST;
 655         else {
 656                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
 657                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 658         }
 659         mtx_unlock(&filterops_lock);
 660
 661         return (0);
 662 }
 663
 664 int
 665 kqueue_del_filteropts(int filt)
 666 {
 667         int error;
 668
 669         error = 0;
 670         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 671                 return EINVAL;
 672
 673         mtx_lock(&filterops_lock);
 674         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
 675             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 676                 error = EINVAL;
 677         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
 678                 error = EBUSY;
 679         else {
 680                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 681                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 682         }
 683         mtx_unlock(&filterops_lock);
 684
 685         return error;
 686 }
 687
 688 static struct filterops *
 689 kqueue_fo_find(int filt)
 690 {
 691
 692         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 693                 return NULL;
 694
 695         mtx_lock(&filterops_lock);
 696         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
 697         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 698                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 699         mtx_unlock(&filterops_lock);
 700
 701         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
 702 }
 703
 704 static void
 705 kqueue_fo_release(int filt)
 706 {
 707
 708         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 709                 return;
 710
 711         mtx_lock(&filterops_lock);
 712         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
 713             ("filter object refcount not valid on release"));
 714         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
 715         mtx_unlock(&filterops_lock);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * A ref to kq (obtained via kqueue_aquire) should be held.  waitok will
 720  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
 721  * hold any mutexes.
 722  */
 723 int
 724 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
 725 {
 726         struct filedesc *fdp;
 727         struct filterops *fops;
 728         struct file *fp;
 729         struct knote *kn, *tkn;
 730         int error, filt, event;
 731         int haskqglobal;
 732         int fd;
 733
 734         fdp = NULL;
 735         fp = NULL;
 736         kn = NULL;
 737         error = 0;
 738         haskqglobal = 0;
 739
 740         filt = kev->filter;
 741         fops = kqueue_fo_find(filt);
 742         if (fops == NULL)
 743                 return EINVAL;
 744
 745         tkn = knote_alloc(waitok);              /* prevent waiting with locks */
 746
 747 findkn:
 748         if (fops->f_isfd) {
 749                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
 750                 fdp = td->td_proc->p_fd;
 751                 FILEDESC_LOCK(fdp);
 752                 /* validate descriptor */
 753                 fd = kev->ident;
 754                 if (fd < 0 || fd >= fdp->fd_nfiles ||
 755                     (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL) {
 756                         FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 757                         error = EBADF;
 758                         goto done;
 759                 }
 760                 fhold(fp);
 761
 762                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
 763                     kev->ident, 0) != 0) {
 764                         /* unlock and try again */
 765                         FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 766                         fdrop(fp, td);
 767                         fp = NULL;
 768                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
 769                         if (error)
 770                                 goto done;
 771                         goto findkn;
 772                 }
 773
 774                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
 775                         /*
 776                          * if we add some inteligence about what we are doing,
 777                          * we should be able to support events on ourselves.
 778                          * We need to know when we are doing this to prevent
 779                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
 780                          * they are the same thing.
 781                          */
 782                         if (fp->f_data == kq) {
 783                                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 784                                 error = EINVAL;
 785                                 goto done_noglobal;
 786                         }
 787
 788                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
 789                 }
 790
 791                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
 792                 KQ_LOCK(kq);
 793                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
 794                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
 795                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
 796                                         break;
 797                 }
 798         } else {
 799                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
 800                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
 801
 802                 KQ_LOCK(kq);
 803                 if (kq->kq_knhashmask != 0) {
 804                         struct klist *list;
 805
 806                         list = &kq->kq_knhash[
 807                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
 808                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
 809                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
 810                                     kev->filter == kn->kn_filter)
 811                                         break;
 812                 }
 813         }
 814
 815         /* knote is in the process of changing, wait for it to stablize. */
 816         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
 817                 if (fp != NULL) {
 818                         fdrop(fp, td);
 819                         fp = NULL;
 820                 }
 821                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
 822                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
 823                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
 824                 goto findkn;
 825         }
 826
 827         if (kn == NULL && ((kev->flags & EV_ADD) == 0)) {
 828                 KQ_UNLOCK(kq);
 829                 error = ENOENT;
 830                 goto done;
 831         }
 832
 833         /*
 834          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
 835          */
 836         if (kev->flags & EV_ADD) {
 837                 if (kn == NULL) {
 838                         kn = tkn;
 839                         tkn = NULL;
 840                         if (kn == NULL) {
 841                                 error = ENOMEM;
 842                                 goto done;
 843                         }
 844                         kn->kn_fp = fp;
 845                         kn->kn_kq = kq;
 846                         kn->kn_fop = fops;
 847                         /*
 848                          * apply reference counts to knote structure, and
 849                          * do not release it at the end of this routine.
 850                          */
 851                         fops = NULL;
 852                         fp = NULL;
 853
 854                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 855                         kn->kn_sdata = kev->data;
 856                         kev->fflags = 0;
 857                         kev->data = 0;
 858                         kn->kn_kevent = *kev;
 859                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
 860
 861                         error = knote_attach(kn, kq);
 862                         KQ_UNLOCK(kq);
 863                         if (error != 0) {
 864                                 tkn = kn;
 865                                 goto done;
 866                         }
 867
 868                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
 869                                 knote_drop(kn, td);
 870                                 goto done;
 871                         }
 872                         KN_LIST_LOCK(kn);
 873                 } else {
 874                         /*
 875                          * The user may change some filter values after the
 876                          * initial EV_ADD, but doing so will not reset any
 877                          * filter which has already been triggered.
 878                          */
 879                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 880                         KQ_UNLOCK(kq);
 881                         KN_LIST_LOCK(kn);
 882                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 883                         kn->kn_sdata = kev->data;
 884                         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
 885                 }
 886
 887                 /*
 888                  * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.
 889                  * This can happen when the initial attach event decides that
 890                  * the event is "completed" already.  i.e. filt_procattach
 891                  * is called on a zombie process.  It will call filt_proc
 892                  * which will remove it from the list, and NULL kn_knlist.
 893                  */
 894                 event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
 895                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
 896                 KQ_LOCK(kq);
 897                 if (event)
 898                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 899                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 900         } else if (kev->flags & EV_DELETE) {
 901                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 902                 KQ_UNLOCK(kq);
 903                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 904                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
 905                 knote_drop(kn, td);
 906                 goto done;
 907         }
 908
 909         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
 910             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
 911                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
 912         }
 913
 914         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
 915                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
 916                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
 917                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
 918                         knote_enqueue(kn);
 919         }
 920         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 921
 922 done:
 923         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
 924 done_noglobal:
 925         if (fp != NULL)
 926                 fdrop(fp, td);
 927         if (tkn != NULL)
 928                 knote_free(tkn);
 929         if (fops != NULL)
 930                 kqueue_fo_release(filt);
 931         return (error);
 932 }
 933
 934 static int
 935 kqueue_aquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
 936 {
 937         int error;
 938         struct kqueue *kq;
 939
 940         error = 0;
 941
 942         FILE_LOCK(fp);
 943         do {
 944                 kq = fp->f_data;
 945                 if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL) {
 946                         error = EBADF;
 947                         break;
 948                 }
 949                 *kqp = kq;
 950                 KQ_LOCK(kq);
 951                 if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
 952                         KQ_UNLOCK(kq);
 953                         error = EBADF;
 954                         break;
 955                 }
 956                 kq->kq_refcnt++;
 957                 KQ_UNLOCK(kq);
 958         } while (0);
 959         FILE_UNLOCK(fp);
 960
 961         return error;
 962 }
 963
 964 static void
 965 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
 966 {
 967         if (locked)
 968                 KQ_OWNED(kq);
 969         else
 970                 KQ_LOCK(kq);
 971         kq->kq_refcnt--;
 972         if (kq->kq_refcnt == 1)
 973                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
 974         if (!locked)
 975                 KQ_UNLOCK(kq);
 976 }
 977
 978 static void
 979 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
 980 {
 981
 982         KQ_OWNED(kq);
 983         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
 984             ("scheduling kqueue task while draining"));
 985
 986         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
 987                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue, &kq->kq_task);
 988                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
 989         }
 990 }
 991
 992 /*
 993  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
 994  *
 995  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
 996  *
 997  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
 998  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
 999  * be no locks held.
1000  */
1001 static int
1002 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1003         int waitok)
1004 {
1005         struct klist *list, *tmp_knhash;
1006         u_long tmp_knhashmask;
1007         int size;
1008         int fd;
1009         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1010
1011         KQ_NOTOWNED(kq);
1012
1013         if (fops->f_isfd) {
1014                 fd = ident;
1015                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1016                         size = kq->kq_knlistsize;
1017                         while (size <= fd)
1018                                 size += KQEXTENT;
1019                         MALLOC(list, struct klist *,
1020                             size * sizeof list, M_KQUEUE, mflag);
1021                         if (list == NULL)
1022                                 return ENOMEM;
1023                         KQ_LOCK(kq);
1024                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1025                                 FREE(list, M_KQUEUE);
1026                                 list = NULL;
1027                         } else {
1028                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1029                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1030                                             kq->kq_knlistsize * sizeof list);
1031                                         FREE(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1032                                         kq->kq_knlist = NULL;
1033                                 }
1034                                 bzero((caddr_t)list +
1035                                     kq->kq_knlistsize * sizeof list,
1036                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof list);
1037                                 kq->kq_knlistsize = size;
1038                                 kq->kq_knlist = list;
1039                         }
1040                         KQ_UNLOCK(kq);
1041                 }
1042         } else {
1043                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1044                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1045                             &tmp_knhashmask);
1046                         if (tmp_knhash == NULL)
1047                                 return ENOMEM;
1048                         KQ_LOCK(kq);
1049                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1050                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1051                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1052                         } else {
1053                                 free(tmp_knhash, M_KQUEUE);
1054                         }
1055                         KQ_UNLOCK(kq);
1056                 }
1057         }
1058
1059         KQ_NOTOWNED(kq);
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 static void
1064 kqueue_task(void *arg, int pending)
1065 {
1066         struct kqueue *kq;
1067         int haskqglobal;
1068
1069         haskqglobal = 0;
1070         kq = arg;
1071
1072         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1073         KQ_LOCK(kq);
1074
1075         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1076
1077         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1078         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1079                 wakeup(&kq->kq_state);
1080         }
1081         KQ_UNLOCK(kq);
1082         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1087  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1088  */
1089 static int
1090 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent *eventlist,
1091     enum uio_seg eventseg, const struct timespec *tsp, struct kevent *keva,
1092     struct thread *td)
1093 {
1094         struct kevent *kevp;
1095         struct timeval atv, rtv, ttv;
1096         struct knote *kn, *marker;
1097         int count, timeout, nkev, error;
1098         int haskqglobal;
1099
1100         count = maxevents;
1101         nkev = 0;
1102         error = 0;
1103         haskqglobal = 0;
1104
1105         if (maxevents == 0)
1106                 goto done_nl;
1107
1108         if (tsp != NULL) {
1109                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, tsp);
1110                 if (itimerfix(&atv)) {
1111                         error = EINVAL;
1112                         goto done_nl;
1113                 }
1114                 if (tsp->tv_sec == 0 && tsp->tv_nsec == 0)
1115                         timeout = -1;
1116                 else
1117                         timeout = atv.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
1118                             24 * 60 * 60 * hz : tvtohz(&atv);
1119                 getmicrouptime(&rtv);
1120                 timevaladd(&atv, &rtv);
1121         } else {
1122                 atv.tv_sec = 0;
1123                 atv.tv_usec = 0;
1124                 timeout = 0;
1125         }
1126         marker = knote_alloc(1);
1127         if (marker == NULL) {
1128                 error = ENOMEM;
1129                 goto done_nl;
1130         }
1131         marker->kn_status = KN_MARKER;
1132         KQ_LOCK(kq);
1133         goto start;
1134
1135 retry:
1136         if (atv.tv_sec || atv.tv_usec) {
1137                 getmicrouptime(&rtv);
1138                 if (timevalcmp(&rtv, &atv, >=))
1139                         goto done;
1140                 ttv = atv;
1141                 timevalsub(&ttv, &rtv);
1142                 timeout = ttv.tv_sec > 24 * 60 * 60 ?
1143                         24 * 60 * 60 * hz : tvtohz(&ttv);
1144         }
1145
1146 start:
1147         kevp = keva;
1148         if (kq->kq_count == 0) {
1149                 if (timeout < 0) {
1150                         error = EWOULDBLOCK;
1151                 } else {
1152                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1153                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1154                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1155                             "kqread", timeout);
1156                 }
1157                 if (error == 0)
1158                         goto retry;
1159                 /* don't restart after signals... */
1160                 if (error == ERESTART)
1161                         error = EINTR;
1162                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1163                         error = 0;
1164                 goto done;
1165         }
1166
1167         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1168         while (count) {
1169                 KQ_OWNED(kq);
1170                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1171
1172                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1173                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1174                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1175                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1176                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1177                             "kqflxwt", 0);
1178                         continue;
1179                 }
1180
1181                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1182                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1183                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1184                         kq->kq_count--;
1185                         continue;
1186                 }
1187                 if (kn == marker) {
1188                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1189                         if (count == maxevents)
1190                                 goto retry;
1191                         goto done;
1192                 }
1193                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1194                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1195
1196                 if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1197                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1198                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1199                         kq->kq_count--;
1200                         KQ_UNLOCK(kq);
1201                         /*
1202                          * We don't need to lock the list since we've marked
1203                          * it _INFLUX.
1204                          */
1205                         *kevp = kn->kn_kevent;
1206                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1207                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1208                         knote_drop(kn, td);
1209                         KQ_LOCK(kq);
1210                         kn = NULL;
1211                 } else {
1212                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1213                         KQ_UNLOCK(kq);
1214                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1215                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1216                         KN_LIST_LOCK(kn);
1217                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1218                                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
1219                                 KQ_LOCK(kq);
1220                                 kn->kn_status &=
1221                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX);
1222                                 kq->kq_count--;
1223                                 continue;
1224                         }
1225                         *kevp = kn->kn_kevent;
1226                         KQ_LOCK(kq);
1227                         if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1228                                 kn->kn_data = 0;
1229                                 kn->kn_fflags = 0;
1230                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1231                                 kq->kq_count--;
1232                         } else
1233                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1234                         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1235                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX);
1236                 }
1237
1238                 /* we are returning a copy to the user */
1239                 kevp++;
1240                 nkev++;
1241                 count--;
1242
1243                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1244                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1245                         error = kevent_copyout(&eventlist, eventseg, keva,
1246                             nkev);
1247                         nkev = 0;
1248                         kevp = keva;
1249                         KQ_LOCK(kq);
1250                         if (error)
1251                                 break;
1252                 }
1253         }
1254         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1255 done:
1256         KQ_OWNED(kq);
1257         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1258         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1259         knote_free(marker);
1260 done_nl:
1261         KQ_NOTOWNED(kq);
1262         if (nkev != 0)
1263                 error = kevent_copyout(&eventlist, eventseg, keva, nkev);
1264         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1265         return (error);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * XXX
1270  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
1271  */
1272 /*ARGSUSED*/
1273 static int
1274 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1275         int flags, struct thread *td)
1276 {
1277         return (ENXIO);
1278 }
1279
1280 /*ARGSUSED*/
1281 static int
1282 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1283          int flags, struct thread *td)
1284 {
1285         return (ENXIO);
1286 }
1287
1288 /*ARGSUSED*/
1289 static int
1290 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1291         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1292 {
1293         /*
1294          * Enabling sigio causes two major problems:
1295          * 1) infinite recursion:
1296          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1297          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1298          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1299          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1300          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1301          * we have a SIGIO in progress.
1302          * 2) locking problems:
1303          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1304          * us above the proc and pgrp locks.
1305          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1306          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1307          * a signal to the wrong process.
1308          *
1309          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1310          */
1311 #if 0
1312         struct kqueue *kq;
1313
1314         kq = fp->f_data;
1315         switch (cmd) {
1316         case FIOASYNC:
1317                 if (*(int *)data) {
1318                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1319                 } else {
1320                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1321                 }
1322                 return (0);
1323
1324         case FIOSETOWN:
1325                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1326
1327         case FIOGETOWN:
1328                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1329                 return (0);
1330         }
1331 #endif
1332
1333         return (ENOTTY);
1334 }
1335
1336 /*ARGSUSED*/
1337 static int
1338 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1339         struct thread *td)
1340 {
1341         struct kqueue *kq;
1342         int revents = 0;
1343         int error;
1344
1345         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)))
1346                 return POLLERR;
1347
1348         KQ_LOCK(kq);
1349         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1350                 if (kq->kq_count) {
1351                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1352                 } else {
1353                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1354                         kq->kq_state |= KQ_SEL;
1355                 }
1356         }
1357         kqueue_release(kq, 1);
1358         KQ_UNLOCK(kq);
1359         return (revents);
1360 }
1361
1362 /*ARGSUSED*/
1363 static int
1364 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1365         struct thread *td)
1366 {
1367
1368         return (ENXIO);
1369 }
1370
1371 /*ARGSUSED*/
1372 static int
1373 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1374 {
1375         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1376         struct filedesc *fdp;
1377         struct knote *kn;
1378         int i;
1379         int error;
1380
1381         if ((error = kqueue_aquire(fp, &kq)))
1382                 return error;
1383
1384         KQ_LOCK(kq);
1385
1386         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1387             ("kqueue already closing"));
1388         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1389         if (kq->kq_refcnt > 1)
1390                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1391
1392         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1393         fdp = kq->kq_fdp;
1394
1395         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1396             ("kqueue's knlist not empty"));
1397
1398         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1399                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1400                         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1401                             ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1402                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1403                         KQ_UNLOCK(kq);
1404                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1405                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1406                         knote_drop(kn, td);
1407                         KQ_LOCK(kq);
1408                 }
1409         }
1410         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1411                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1412                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1413                                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1414                                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1415                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1416                                 KQ_UNLOCK(kq);
1417                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1418                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1419                                 knote_drop(kn, td);
1420                                 KQ_LOCK(kq);
1421                         }
1422                 }
1423         }
1424
1425         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1426                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1427                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1428         }
1429
1430         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1431                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1432                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1433         }
1434
1435         KQ_UNLOCK(kq);
1436
1437         FILEDESC_LOCK_FAST(fdp);
1438         SLIST_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kqueue, kq_list);
1439         FILEDESC_UNLOCK_FAST(fdp);
1440
1441         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1442         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1443         kq->kq_fdp = NULL;
1444
1445         if (kq->kq_knhash != NULL)
1446                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1447         if (kq->kq_knlist != NULL)
1448                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1449
1450         funsetown(&kq->kq_sigio);
1451         free(kq, M_KQUEUE);
1452         fp->f_data = NULL;
1453
1454         return (0);
1455 }
1456
1457 static void
1458 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1459 {
1460         KQ_OWNED(kq);
1461
1462         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1463                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1464                 wakeup(kq);
1465         }
1466         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1467                 kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1468                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1469         }
1470         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
1471                 kqueue_schedtask(kq);
1472         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
1473                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1474         }
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1479  *
1480  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
1481  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
1482  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
1483  * first.
1484  */
1485 void
1486 knote(struct knlist *list, long hint, int islocked)
1487 {
1488         struct kqueue *kq;
1489         struct knote *kn;
1490
1491         if (list == NULL)
1492                 return;
1493
1494         mtx_assert(list->kl_lock, islocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1495         if (!islocked)
1496                 mtx_lock(list->kl_lock);
1497         /*
1498          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can eliminate
1499          * the kqueue scheduling, but this will introduce four
1500          * lock/unlock's for each knote to test.  If we do, continue to use
1501          * SLIST_FOREACH, SLIST_FOREACH_SAFE is not safe in our case, it is
1502          * only safe if you want to remove the current item, which we are
1503          * not doing.
1504          */
1505         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
1506                 kq = kn->kn_kq;
1507                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) != KN_INFLUX) {
1508                         KQ_LOCK(kq);
1509                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) != KN_INFLUX) {
1510                                 kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
1511                                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
1512                                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1513                                 kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
1514                         }
1515                         KQ_UNLOCK(kq);
1516                 }
1517                 kq = NULL;
1518         }
1519         if (!islocked)
1520                 mtx_unlock(list->kl_lock);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * add a knote to a knlist
1525  */
1526 void
1527 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1528 {
1529         mtx_assert(knl->kl_lock, islocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1530         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
1531         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
1532             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
1533         if (!islocked)
1534                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1535         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
1536         if (!islocked)
1537                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1538         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1539         kn->kn_knlist = knl;
1540         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
1541         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1542 }
1543
1544 static void
1545 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked, int kqislocked)
1546 {
1547         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
1548         mtx_assert(knl->kl_lock, knlislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1549         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1550         if (!kqislocked)
1551                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
1552     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
1553         if (!knlislocked)
1554                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1555         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
1556         kn->kn_knlist = NULL;
1557         if (!knlislocked)
1558                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1559         if (!kqislocked)
1560                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1561         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
1562         if (!kqislocked)
1563                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * remove all knotes from a specified klist
1568  */
1569 void
1570 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1571 {
1572
1573         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * remove knote from a specified klist while in f_event handler.
1578  */
1579 void
1580 knlist_remove_inevent(struct knlist *knl, struct knote *kn)
1581 {
1582
1583         knlist_remove_kq(knl, kn, 1,
1584             (kn->kn_status & KN_HASKQLOCK) == KN_HASKQLOCK);
1585 }
1586
1587 int
1588 knlist_empty(struct knlist *knl)
1589 {
1590
1591         mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1592         return SLIST_EMPTY(&knl->kl_list);
1593 }
1594
1595 static struct mtx       knlist_lock;
1596 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
1597         MTX_DEF);
1598
1599 void
1600 knlist_init(struct knlist *knl, struct mtx *mtx)
1601 {
1602
1603         if (mtx == NULL)
1604                 knl->kl_lock = &knlist_lock;
1605         else
1606                 knl->kl_lock = mtx;
1607
1608         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
1609 }
1610
1611 void
1612 knlist_destroy(struct knlist *knl)
1613 {
1614
1615 #ifdef INVARIANTS
1616         /*
1617          * if we run across this error, we need to find the offending
1618          * driver and have it call knlist_clear.
1619          */
1620         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list))
1621                 printf("WARNING: destroying knlist w/ knotes on it!\n");
1622 #endif
1623
1624         knl->kl_lock = NULL;
1625         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
1630  * knotes time to "settle".
1631  */
1632 void
1633 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
1634 {
1635         struct knote *kn;
1636         struct kqueue *kq;
1637
1638         if (islocked)
1639                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1640         else {
1641                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_NOTOWNED);
1642 again:          /* need to reaquire lock since we have dropped it */
1643                 mtx_lock(knl->kl_lock);
1644         }
1645
1646         SLIST_FOREACH(kn, &knl->kl_list, kn_selnext) {
1647                 kq = kn->kn_kq;
1648                 KQ_LOCK(kq);
1649                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
1650                         KQ_UNLOCK(kq);
1651                         continue;
1652                 }
1653                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
1654                 if (killkn) {
1655                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
1656                         KQ_UNLOCK(kq);
1657                         knote_drop(kn, td);
1658                 } else {
1659                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
1660                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
1661                         KQ_UNLOCK(kq);
1662                 }
1663                 kq = NULL;
1664         }
1665
1666         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
1667                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
1668                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
1669                 kq = kn->kn_kq;
1670                 KQ_LOCK(kq);
1671                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
1672                     ("knote removed w/o list lock"));
1673                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1674                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1675                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
1676                 kq = NULL;
1677                 goto again;
1678         }
1679
1680         if (islocked)
1681                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_OWNED);
1682         else {
1683                 mtx_unlock(knl->kl_lock);
1684                 mtx_assert(knl->kl_lock, MA_NOTOWNED);
1685         }
1686 }
1687
1688 /*
1689  * remove all knotes referencing a specified fd
1690  * must be called with FILEDESC lock.  This prevents a race where a new fd
1691  * comes along and occupies the entry and we attach a knote to the fd.
1692  */
1693 void
1694 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
1695 {
1696         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
1697         struct kqueue *kq;
1698         struct knote *kn;
1699         int influx;
1700
1701         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp, MA_OWNED);
1702
1703         /*
1704          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
1705          * since filedesc is locked.
1706          */
1707         SLIST_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
1708                 KQ_LOCK(kq);
1709
1710 again:
1711                 influx = 0;
1712                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
1713                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
1714                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
1715                                 /* someone else might be waiting on our knote */
1716                                 if (influx)
1717                                         wakeup(kq);
1718                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1719                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
1720                                 goto again;
1721                         }
1722                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1723                         KQ_UNLOCK(kq);
1724                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1725                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1726                         knote_drop(kn, td);
1727                         influx = 1;
1728                         KQ_LOCK(kq);
1729                 }
1730                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1731         }
1732 }
1733
1734 static int
1735 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
1736 {
1737         struct klist *list;
1738
1739         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
1740         KQ_OWNED(kq);
1741
1742         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
1743                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
1744                         return ENOMEM;
1745                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
1746         } else {
1747                 if (kq->kq_knhash == NULL)
1748                         return ENOMEM;
1749                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1750         }
1751
1752         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
1753
1754         return 0;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * knote must already have been detatched using the f_detach method.
1759  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
1760  * to prevent other removal.
1761  */
1762 static void
1763 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
1764 {
1765         struct kqueue *kq;
1766         struct klist *list;
1767
1768         kq = kn->kn_kq;
1769
1770         KQ_NOTOWNED(kq);
1771         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
1772             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
1773
1774         KQ_LOCK(kq);
1775         if (kn->kn_fop->f_isfd)
1776                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
1777         else
1778                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
1779
1780         SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
1781         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
1782                 knote_dequeue(kn);
1783         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1784
1785         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
1786                 fdrop(kn->kn_fp, td);
1787                 kn->kn_fp = NULL;
1788         }
1789         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
1790         kn->kn_fop = NULL;
1791         knote_free(kn);
1792 }
1793
1794 static void
1795 knote_enqueue(struct knote *kn)
1796 {
1797         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1798
1799         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
1800         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
1801
1802         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1803         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
1804         kq->kq_count++;
1805         kqueue_wakeup(kq);
1806 }
1807
1808 static void
1809 knote_dequeue(struct knote *kn)
1810 {
1811         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
1812
1813         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
1814         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
1815
1816         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1817         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1818         kq->kq_count--;
1819 }
1820
1821 static void
1822 knote_init(void)
1823 {
1824
1825         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
1826             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1827 }
1828 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL)
1829
1830 static struct knote *
1831 knote_alloc(int waitok)
1832 {
1833         return ((struct knote *)uma_zalloc(knote_zone,
1834             (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT)|M_ZERO));
1835 }
1836
1837 static void
1838 knote_free(struct knote *kn)
1839 {
1840         if (kn != NULL)
1841                 uma_zfree(knote_zone, kn);
1842 }