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
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/capsicum.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/mutex.h>
  40 #include <sys/rwlock.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/file.h>
  45 #include <sys/filedesc.h>
  46 #include <sys/filio.h>
  47 #include <sys/fcntl.h>
  48 #include <sys/kthread.h>
  49 #include <sys/selinfo.h>
  50 #include <sys/stdatomic.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/sigio.h>
  57 #include <sys/signalvar.h>
  58 #include <sys/socket.h>
  59 #include <sys/socketvar.h>
  60 #include <sys/stat.h>
  61 #include <sys/sysctl.h>
  62 #include <sys/sysproto.h>
  63 #include <sys/syscallsubr.h>
  64 #include <sys/taskqueue.h>
  65 #include <sys/uio.h>
  66 #ifdef KTRACE
  67 #include <sys/ktrace.h>
  68 #endif
  69
  70 #include <vm/uma.h>
  71
  72 static MALLOC_DEFINE(M_KQUEUE, "kqueue", "memory for kqueue system");
  73
  74 /*
  75  * This lock is used if multiple kq locks are required.  This possibly
  76  * should be made into a per proc lock.
  77  */
  78 static struct mtx       kq_global;
  79 MTX_SYSINIT(kq_global, &kq_global, "kqueue order", MTX_DEF);
  80 #define KQ_GLOBAL_LOCK(lck, haslck)     do {    \
  81         if (!haslck)                            \
  82                 mtx_lock(lck);                  \
  83         haslck = 1;                             \
  84 } while (0)
  85 #define KQ_GLOBAL_UNLOCK(lck, haslck)   do {    \
  86         if (haslck)                             \
  87                 mtx_unlock(lck);                        \
  88         haslck = 0;                             \
  89 } while (0)
  90
  91 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(kqueue);
  92
  93 static int      kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  94 static int      kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count);
  95 static int      kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev,
  96                     struct thread *td, int waitok);
  97 static int      kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp);
  98 static void     kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked);
  99 static int      kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops,
 100                     uintptr_t ident, int waitok);
 101 static void     kqueue_task(void *arg, int pending);
 102 static int      kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents,
 103                     struct kevent_copyops *k_ops,
 104                     const struct timespec *timeout,
 105                     struct kevent *keva, struct thread *td);
 106 static void     kqueue_wakeup(struct kqueue *kq);
 107 static struct filterops *kqueue_fo_find(int filt);
 108 static void     kqueue_fo_release(int filt);
 109
 110 static fo_rdwr_t        kqueue_read;
 111 static fo_rdwr_t        kqueue_write;
 112 static fo_truncate_t    kqueue_truncate;
 113 static fo_ioctl_t       kqueue_ioctl;
 114 static fo_poll_t        kqueue_poll;
 115 static fo_kqfilter_t    kqueue_kqfilter;
 116 static fo_stat_t        kqueue_stat;
 117 static fo_close_t       kqueue_close;
 118
 119 static struct fileops kqueueops = {
 120         .fo_read = kqueue_read,
 121         .fo_write = kqueue_write,
 122         .fo_truncate = kqueue_truncate,
 123         .fo_ioctl = kqueue_ioctl,
 124         .fo_poll = kqueue_poll,
 125         .fo_kqfilter = kqueue_kqfilter,
 126         .fo_stat = kqueue_stat,
 127         .fo_close = kqueue_close,
 128         .fo_chmod = invfo_chmod,
 129         .fo_chown = invfo_chown,
 130         .fo_sendfile = invfo_sendfile,
 131 };
 132
 133 static int      knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq);
 134 static void     knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td);
 135 static void     knote_enqueue(struct knote *kn);
 136 static void     knote_dequeue(struct knote *kn);
 137 static void     knote_init(void);
 138 static struct   knote *knote_alloc(int waitok);
 139 static void     knote_free(struct knote *kn);
 140
 141 static void     filt_kqdetach(struct knote *kn);
 142 static int      filt_kqueue(struct knote *kn, long hint);
 143 static int      filt_procattach(struct knote *kn);
 144 static void     filt_procdetach(struct knote *kn);
 145 static int      filt_proc(struct knote *kn, long hint);
 146 static int      filt_fileattach(struct knote *kn);
 147 static void     filt_timerexpire(void *knx);
 148 static int      filt_timerattach(struct knote *kn);
 149 static void     filt_timerdetach(struct knote *kn);
 150 static int      filt_timer(struct knote *kn, long hint);
 151 static int      filt_userattach(struct knote *kn);
 152 static void     filt_userdetach(struct knote *kn);
 153 static int      filt_user(struct knote *kn, long hint);
 154 static void     filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev,
 155                     u_long type);
 156
 157 static struct filterops file_filtops = {
 158         .f_isfd = 1,
 159         .f_attach = filt_fileattach,
 160 };
 161 static struct filterops kqread_filtops = {
 162         .f_isfd = 1,
 163         .f_detach = filt_kqdetach,
 164         .f_event = filt_kqueue,
 165 };
 166 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 167 static struct filterops proc_filtops = {
 168         .f_isfd = 0,
 169         .f_attach = filt_procattach,
 170         .f_detach = filt_procdetach,
 171         .f_event = filt_proc,
 172 };
 173 static struct filterops timer_filtops = {
 174         .f_isfd = 0,
 175         .f_attach = filt_timerattach,
 176         .f_detach = filt_timerdetach,
 177         .f_event = filt_timer,
 178 };
 179 static struct filterops user_filtops = {
 180         .f_attach = filt_userattach,
 181         .f_detach = filt_userdetach,
 182         .f_event = filt_user,
 183         .f_touch = filt_usertouch,
 184 };
 185
 186 static uma_zone_t       knote_zone;
 187 static atomic_uint      kq_ncallouts = ATOMIC_VAR_INIT(0);
 188 static unsigned int     kq_calloutmax = 4 * 1024;
 189 SYSCTL_UINT(_kern, OID_AUTO, kq_calloutmax, CTLFLAG_RW,
 190     &kq_calloutmax, 0, "Maximum number of callouts allocated for kqueue");
 191
 192 /* XXX - ensure not KN_INFLUX?? */
 193 #define KNOTE_ACTIVATE(kn, islock) do {                                 \
 194         if ((islock))                                                   \
 195                 mtx_assert(&(kn)->kn_kq->kq_lock, MA_OWNED);            \
 196         else                                                            \
 197                 KQ_LOCK((kn)->kn_kq);                                   \
 198         (kn)->kn_status |= KN_ACTIVE;                                   \
 199         if (((kn)->kn_status & (KN_QUEUED | KN_DISABLED)) == 0)         \
 200                 knote_enqueue((kn));                                    \
 201         if (!(islock))                                                  \
 202                 KQ_UNLOCK((kn)->kn_kq);                                 \
 203 } while(0)
 204 #define KQ_LOCK(kq) do {                                                \
 205         mtx_lock(&(kq)->kq_lock);                                       \
 206 } while (0)
 207 #define KQ_FLUX_WAKEUP(kq) do {                                         \
 208         if (((kq)->kq_state & KQ_FLUXWAIT) == KQ_FLUXWAIT) {            \
 209                 (kq)->kq_state &= ~KQ_FLUXWAIT;                         \
 210                 wakeup((kq));                                           \
 211         }                                                               \
 212 } while (0)
 213 #define KQ_UNLOCK_FLUX(kq) do {                                         \
 214         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);                                             \
 215         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 216 } while (0)
 217 #define KQ_UNLOCK(kq) do {                                              \
 218         mtx_unlock(&(kq)->kq_lock);                                     \
 219 } while (0)
 220 #define KQ_OWNED(kq) do {                                               \
 221         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_OWNED);                           \
 222 } while (0)
 223 #define KQ_NOTOWNED(kq) do {                                            \
 224         mtx_assert(&(kq)->kq_lock, MA_NOTOWNED);                        \
 225 } while (0)
 226 #define KN_LIST_LOCK(kn) do {                                           \
 227         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 228                 kn->kn_knlist->kl_lock(kn->kn_knlist->kl_lockarg);      \
 229 } while (0)
 230 #define KN_LIST_UNLOCK(kn) do {                                         \
 231         if (kn->kn_knlist != NULL)                                      \
 232                 kn->kn_knlist->kl_unlock(kn->kn_knlist->kl_lockarg);    \
 233 } while (0)
 234 #define KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked) do {                             \
 235         if (islocked)                                                   \
 236                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);                         \
 237         else                                                            \
 238                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);                               \
 239 } while (0)
 240 #ifdef INVARIANTS
 241 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {                                     \
 242         knl->kl_assert_locked((knl)->kl_lockarg);                       \
 243 } while (0)
 244 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {                                   \
 245         knl->kl_assert_unlocked((knl)->kl_lockarg);                     \
 246 } while (0)
 247 #else /* !INVARIANTS */
 248 #define KNL_ASSERT_LOCKED(knl) do {} while(0)
 249 #define KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl) do {} while (0)
 250 #endif /* INVARIANTS */
 251
 252 #define KN_HASHSIZE             64              /* XXX should be tunable */
 253 #define KN_HASH(val, mask)      (((val) ^ (val >> 8)) & (mask))
 254
 255 static int
 256 filt_nullattach(struct knote *kn)
 257 {
 258
 259         return (ENXIO);
 260 };
 261
 262 struct filterops null_filtops = {
 263         .f_isfd = 0,
 264         .f_attach = filt_nullattach,
 265 };
 266
 267 /* XXX - make SYSINIT to add these, and move into respective modules. */
 268 extern struct filterops sig_filtops;
 269 extern struct filterops fs_filtops;
 270
 271 /*
 272  * Table for for all system-defined filters.
 273  */
 274 static struct mtx       filterops_lock;
 275 MTX_SYSINIT(kqueue_filterops, &filterops_lock, "protect sysfilt_ops",
 276         MTX_DEF);
 277 static struct {
 278         struct filterops *for_fop;
 279         int for_refcnt;
 280 } sysfilt_ops[EVFILT_SYSCOUNT] = {
 281         { &file_filtops },                      /* EVFILT_READ */
 282         { &file_filtops },                      /* EVFILT_WRITE */
 283         { &null_filtops },                      /* EVFILT_AIO */
 284         { &file_filtops },                      /* EVFILT_VNODE */
 285         { &proc_filtops },                      /* EVFILT_PROC */
 286         { &sig_filtops },                       /* EVFILT_SIGNAL */
 287         { &timer_filtops },                     /* EVFILT_TIMER */
 288         { &null_filtops },                      /* former EVFILT_NETDEV */
 289         { &fs_filtops },                        /* EVFILT_FS */
 290         { &null_filtops },                      /* EVFILT_LIO */
 291         { &user_filtops },                      /* EVFILT_USER */
 292 };
 293
 294 /*
 295  * Simple redirection for all cdevsw style objects to call their fo_kqfilter
 296  * method.
 297  */
 298 static int
 299 filt_fileattach(struct knote *kn)
 300 {
 301
 302         return (fo_kqfilter(kn->kn_fp, kn));
 303 }
 304
 305 /*ARGSUSED*/
 306 static int
 307 kqueue_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
 308 {
 309         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 310
 311         if (kn->kn_filter != EVFILT_READ)
 312                 return (EINVAL);
 313
 314         kn->kn_status |= KN_KQUEUE;
 315         kn->kn_fop = &kqread_filtops;
 316         knlist_add(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 317
 318         return (0);
 319 }
 320
 321 static void
 322 filt_kqdetach(struct knote *kn)
 323 {
 324         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 325
 326         knlist_remove(&kq->kq_sel.si_note, kn, 0);
 327 }
 328
 329 /*ARGSUSED*/
 330 static int
 331 filt_kqueue(struct knote *kn, long hint)
 332 {
 333         struct kqueue *kq = kn->kn_fp->f_data;
 334
 335         kn->kn_data = kq->kq_count;
 336         return (kn->kn_data > 0);
 337 }
 338
 339 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 340 static int
 341 filt_procattach(struct knote *kn)
 342 {
 343         struct proc *p;
 344         int immediate;
 345         int error;
 346
 347         immediate = 0;
 348         p = pfind(kn->kn_id);
 349         if (p == NULL && (kn->kn_sfflags & NOTE_EXIT)) {
 350                 p = zpfind(kn->kn_id);
 351                 immediate = 1;
 352         } else if (p != NULL && (p->p_flag & P_WEXIT)) {
 353                 immediate = 1;
 354         }
 355
 356         if (p == NULL)
 357                 return (ESRCH);
 358         if ((error = p_cansee(curthread, p))) {
 359                 PROC_UNLOCK(p);
 360                 return (error);
 361         }
 362
 363         kn->kn_ptr.p_proc = p;
 364         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 365
 366         /*
 367          * internal flag indicating registration done by kernel
 368          */
 369         if (kn->kn_flags & EV_FLAG1) {
 370                 kn->kn_data = kn->kn_sdata;             /* ppid */
 371                 kn->kn_fflags = NOTE_CHILD;
 372                 kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
 373         }
 374
 375         if (immediate == 0)
 376                 knlist_add(&p->p_klist, kn, 1);
 377
 378         /*
 379          * Immediately activate any exit notes if the target process is a
 380          * zombie.  This is necessary to handle the case where the target
 381          * process, e.g. a child, dies before the kevent is registered.
 382          */
 383         if (immediate && filt_proc(kn, NOTE_EXIT))
 384                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 385
 386         PROC_UNLOCK(p);
 387
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * The knote may be attached to a different process, which may exit,
 393  * leaving nothing for the knote to be attached to.  So when the process
 394  * exits, the knote is marked as DETACHED and also flagged as ONESHOT so
 395  * it will be deleted when read out.  However, as part of the knote deletion,
 396  * this routine is called, so a check is needed to avoid actually performing
 397  * a detach, because the original process does not exist any more.
 398  */
 399 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 400 static void
 401 filt_procdetach(struct knote *kn)
 402 {
 403         struct proc *p;
 404
 405         p = kn->kn_ptr.p_proc;
 406         knlist_remove(&p->p_klist, kn, 0);
 407         kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 408 }
 409
 410 /* XXX - move to kern_proc.c?  */
 411 static int
 412 filt_proc(struct knote *kn, long hint)
 413 {
 414         struct proc *p = kn->kn_ptr.p_proc;
 415         u_int event;
 416
 417         /*
 418          * mask off extra data
 419          */
 420         event = (u_int)hint & NOTE_PCTRLMASK;
 421
 422         /*
 423          * if the user is interested in this event, record it.
 424          */
 425         if (kn->kn_sfflags & event)
 426                 kn->kn_fflags |= event;
 427
 428         /*
 429          * process is gone, so flag the event as finished.
 430          */
 431         if (event == NOTE_EXIT) {
 432                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
 433                         knlist_remove_inevent(&p->p_klist, kn);
 434                 kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
 435                 kn->kn_ptr.p_proc = NULL;
 436                 if (kn->kn_fflags & NOTE_EXIT)
 437                         kn->kn_data = p->p_xstat;
 438                 if (kn->kn_fflags == 0)
 439                         kn->kn_flags |= EV_DROP;
 440                 return (1);
 441         }
 442
 443         return (kn->kn_fflags != 0);
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Called when the process forked. It mostly does the same as the
 448  * knote(), activating all knotes registered to be activated when the
 449  * process forked. Additionally, for each knote attached to the
 450  * parent, check whether user wants to track the new process. If so
 451  * attach a new knote to it, and immediately report an event with the
 452  * child's pid.
 453  */
 454 void
 455 knote_fork(struct knlist *list, int pid)
 456 {
 457         struct kqueue *kq;
 458         struct knote *kn;
 459         struct kevent kev;
 460         int error;
 461
 462         if (list == NULL)
 463                 return;
 464         list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 465
 466         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
 467                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX)
 468                         continue;
 469                 kq = kn->kn_kq;
 470                 KQ_LOCK(kq);
 471                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
 472                         KQ_UNLOCK(kq);
 473                         continue;
 474                 }
 475
 476                 /*
 477                  * The same as knote(), activate the event.
 478                  */
 479                 if ((kn->kn_sfflags & NOTE_TRACK) == 0) {
 480                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
 481                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 482                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
 483                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
 484                         KQ_UNLOCK(kq);
 485                         continue;
 486                 }
 487
 488                 /*
 489                  * The NOTE_TRACK case. In addition to the activation
 490                  * of the event, we need to register new event to
 491                  * track the child. Drop the locks in preparation for
 492                  * the call to kqueue_register().
 493                  */
 494                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
 495                 KQ_UNLOCK(kq);
 496                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 497
 498                 /*
 499                  * Activate existing knote and register a knote with
 500                  * new process.
 501                  */
 502                 kev.ident = pid;
 503                 kev.filter = kn->kn_filter;
 504                 kev.flags = kn->kn_flags | EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
 505                 kev.fflags = kn->kn_sfflags;
 506                 kev.data = kn->kn_id;           /* parent */
 507                 kev.udata = kn->kn_kevent.udata;/* preserve udata */
 508                 error = kqueue_register(kq, &kev, NULL, 0);
 509                 if (error)
 510                         kn->kn_fflags |= NOTE_TRACKERR;
 511                 if (kn->kn_fop->f_event(kn, NOTE_FORK))
 512                         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);
 513                 KQ_LOCK(kq);
 514                 kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
 515                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
 516                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
 517         }
 518         list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * XXX: EVFILT_TIMER should perhaps live in kern_time.c beside the
 523  * interval timer support code.
 524  */
 525
 526 #define NOTE_TIMER_PRECMASK     (NOTE_SECONDS|NOTE_MSECONDS|NOTE_USECONDS| \
 527                                 NOTE_NSECONDS)
 528
 529 static __inline sbintime_t
 530 timer2sbintime(intptr_t data, int flags)
 531 {
 532         sbintime_t modifier;
 533
 534         switch (flags & NOTE_TIMER_PRECMASK) {
 535         case NOTE_SECONDS:
 536                 modifier = SBT_1S;
 537                 break;
 538         case NOTE_MSECONDS: /* FALLTHROUGH */
 539         case 0:
 540                 modifier = SBT_1MS;
 541                 break;
 542         case NOTE_USECONDS:
 543                 modifier = SBT_1US;
 544                 break;
 545         case NOTE_NSECONDS:
 546                 modifier = SBT_1NS;
 547                 break;
 548         default:
 549                 return (-1);
 550         }
 551
 552 #ifdef __LP64__
 553         if (data > SBT_MAX / modifier)
 554                 return (SBT_MAX);
 555 #endif
 556         return (modifier * data);
 557 }
 558
 559 static void
 560 filt_timerexpire(void *knx)
 561 {
 562         struct callout *calloutp;
 563         struct knote *kn;
 564
 565         kn = knx;
 566         kn->kn_data++;
 567         KNOTE_ACTIVATE(kn, 0);  /* XXX - handle locking */
 568
 569         if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) != EV_ONESHOT) {
 570                 calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 571                 *kn->kn_ptr.p_nexttime += timer2sbintime(kn->kn_sdata,
 572                     kn->kn_sfflags);
 573                 callout_reset_sbt_on(calloutp, *kn->kn_ptr.p_nexttime, 0,
 574                     filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 575         }
 576 }
 577
 578 /*
 579  * data contains amount of time to sleep
 580  */
 581 static int
 582 filt_timerattach(struct knote *kn)
 583 {
 584         struct callout *calloutp;
 585         sbintime_t to;
 586         unsigned int ncallouts;
 587
 588         if ((intptr_t)kn->kn_sdata < 0)
 589                 return (EINVAL);
 590         if ((intptr_t)kn->kn_sdata == 0 && (kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == 0)
 591                 kn->kn_sdata = 1;
 592         /* Only precision unit are supported in flags so far */
 593         if (kn->kn_sfflags & ~NOTE_TIMER_PRECMASK)
 594                 return (EINVAL);
 595
 596         to = timer2sbintime(kn->kn_sdata, kn->kn_sfflags);
 597         if (to < 0)
 598                 return (EINVAL);
 599
 600         ncallouts = atomic_load_explicit(&kq_ncallouts, memory_order_relaxed);
 601         do {
 602                 if (ncallouts >= kq_calloutmax)
 603                         return (ENOMEM);
 604         } while (!atomic_compare_exchange_weak_explicit(&kq_ncallouts,
 605             &ncallouts, ncallouts + 1, memory_order_relaxed,
 606             memory_order_relaxed));
 607
 608         kn->kn_flags |= EV_CLEAR;               /* automatically set */
 609         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;          /* knlist_add clears it */
 610         kn->kn_ptr.p_nexttime = malloc(sizeof(sbintime_t), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 611         calloutp = malloc(sizeof(*calloutp), M_KQUEUE, M_WAITOK);
 612         callout_init(calloutp, CALLOUT_MPSAFE);
 613         kn->kn_hook = calloutp;
 614         *kn->kn_ptr.p_nexttime = to + sbinuptime();
 615         callout_reset_sbt_on(calloutp, *kn->kn_ptr.p_nexttime, 0,
 616             filt_timerexpire, kn, PCPU_GET(cpuid), C_ABSOLUTE);
 617
 618         return (0);
 619 }
 620
 621 static void
 622 filt_timerdetach(struct knote *kn)
 623 {
 624         struct callout *calloutp;
 625         unsigned int old;
 626
 627         calloutp = (struct callout *)kn->kn_hook;
 628         callout_drain(calloutp);
 629         free(calloutp, M_KQUEUE);
 630         free(kn->kn_ptr.p_nexttime, M_KQUEUE);
 631         old = atomic_fetch_sub_explicit(&kq_ncallouts, 1, memory_order_relaxed);
 632         KASSERT(old > 0, ("Number of callouts cannot become negative"));
 633         kn->kn_status |= KN_DETACHED;   /* knlist_remove sets it */
 634 }
 635
 636 static int
 637 filt_timer(struct knote *kn, long hint)
 638 {
 639
 640         return (kn->kn_data != 0);
 641 }
 642
 643 static int
 644 filt_userattach(struct knote *kn)
 645 {
 646
 647         /*
 648          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 649          */
 650         kn->kn_hook = NULL;
 651         if (kn->kn_fflags & NOTE_TRIGGER)
 652                 kn->kn_hookid = 1;
 653         else
 654                 kn->kn_hookid = 0;
 655         return (0);
 656 }
 657
 658 static void
 659 filt_userdetach(__unused struct knote *kn)
 660 {
 661
 662         /*
 663          * EVFILT_USER knotes are not attached to anything in the kernel.
 664          */
 665 }
 666
 667 static int
 668 filt_user(struct knote *kn, __unused long hint)
 669 {
 670
 671         return (kn->kn_hookid);
 672 }
 673
 674 static void
 675 filt_usertouch(struct knote *kn, struct kevent *kev, u_long type)
 676 {
 677         u_int ffctrl;
 678
 679         switch (type) {
 680         case EVENT_REGISTER:
 681                 if (kev->fflags & NOTE_TRIGGER)
 682                         kn->kn_hookid = 1;
 683
 684                 ffctrl = kev->fflags & NOTE_FFCTRLMASK;
 685                 kev->fflags &= NOTE_FFLAGSMASK;
 686                 switch (ffctrl) {
 687                 case NOTE_FFNOP:
 688                         break;
 689
 690                 case NOTE_FFAND:
 691                         kn->kn_sfflags &= kev->fflags;
 692                         break;
 693
 694                 case NOTE_FFOR:
 695                         kn->kn_sfflags |= kev->fflags;
 696                         break;
 697
 698                 case NOTE_FFCOPY:
 699                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
 700                         break;
 701
 702                 default:
 703                         /* XXX Return error? */
 704                         break;
 705                 }
 706                 kn->kn_sdata = kev->data;
 707                 if (kev->flags & EV_CLEAR) {
 708                         kn->kn_hookid = 0;
 709                         kn->kn_data = 0;
 710                         kn->kn_fflags = 0;
 711                 }
 712                 break;
 713
 714         case EVENT_PROCESS:
 715                 *kev = kn->kn_kevent;
 716                 kev->fflags = kn->kn_sfflags;
 717                 kev->data = kn->kn_sdata;
 718                 if (kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
 719                         kn->kn_hookid = 0;
 720                         kn->kn_data = 0;
 721                         kn->kn_fflags = 0;
 722                 }
 723                 break;
 724
 725         default:
 726                 panic("filt_usertouch() - invalid type (%ld)", type);
 727                 break;
 728         }
 729 }
 730
 731 int
 732 sys_kqueue(struct thread *td, struct kqueue_args *uap)
 733 {
 734         struct filedesc *fdp;
 735         struct kqueue *kq;
 736         struct file *fp;
 737         int fd, error;
 738
 739         fdp = td->td_proc->p_fd;
 740         error = falloc(td, &fp, &fd, 0);
 741         if (error)
 742                 goto done2;
 743
 744         /* An extra reference on `fp' has been held for us by falloc(). */
 745         kq = malloc(sizeof *kq, M_KQUEUE, M_WAITOK | M_ZERO);
 746         mtx_init(&kq->kq_lock, "kqueue", NULL, MTX_DEF|MTX_DUPOK);
 747         TAILQ_INIT(&kq->kq_head);
 748         kq->kq_fdp = fdp;
 749         knlist_init_mtx(&kq->kq_sel.si_note, &kq->kq_lock);
 750         TASK_INIT(&kq->kq_task, 0, kqueue_task, kq);
 751
 752         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 753         TAILQ_INSERT_HEAD(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
 754         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 755
 756         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_KQUEUE, kq, &kqueueops);
 757         fdrop(fp, td);
 758
 759         td->td_retval[0] = fd;
 760 done2:
 761         return (error);
 762 }
 763
 764 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 765 struct kevent_args {
 766         int     fd;
 767         const struct kevent *changelist;
 768         int     nchanges;
 769         struct  kevent *eventlist;
 770         int     nevents;
 771         const struct timespec *timeout;
 772 };
 773 #endif
 774 int
 775 sys_kevent(struct thread *td, struct kevent_args *uap)
 776 {
 777         struct timespec ts, *tsp;
 778         struct kevent_copyops k_ops = { uap,
 779                                         kevent_copyout,
 780                                         kevent_copyin};
 781         int error;
 782 #ifdef KTRACE
 783         struct uio ktruio;
 784         struct iovec ktriov;
 785         struct uio *ktruioin = NULL;
 786         struct uio *ktruioout = NULL;
 787 #endif
 788
 789         if (uap->timeout != NULL) {
 790                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
 791                 if (error)
 792                         return (error);
 793                 tsp = &ts;
 794         } else
 795                 tsp = NULL;
 796
 797 #ifdef KTRACE
 798         if (KTRPOINT(td, KTR_GENIO)) {
 799                 ktriov.iov_base = uap->changelist;
 800                 ktriov.iov_len = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 801                 ktruio = (struct uio){ .uio_iov = &ktriov, .uio_iovcnt = 1,
 802                     .uio_segflg = UIO_USERSPACE, .uio_rw = UIO_READ,
 803                     .uio_td = td };
 804                 ktruioin = cloneuio(&ktruio);
 805                 ktriov.iov_base = uap->eventlist;
 806                 ktriov.iov_len = uap->nevents * sizeof(struct kevent);
 807                 ktruioout = cloneuio(&ktruio);
 808         }
 809 #endif
 810
 811         error = kern_kevent(td, uap->fd, uap->nchanges, uap->nevents,
 812             &k_ops, tsp);
 813
 814 #ifdef KTRACE
 815         if (ktruioin != NULL) {
 816                 ktruioin->uio_resid = uap->nchanges * sizeof(struct kevent);
 817                 ktrgenio(uap->fd, UIO_WRITE, ktruioin, 0);
 818                 ktruioout->uio_resid = td->td_retval[0] * sizeof(struct kevent);
 819                 ktrgenio(uap->fd, UIO_READ, ktruioout, error);
 820         }
 821 #endif
 822
 823         return (error);
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Copy 'count' items into the destination list pointed to by uap->eventlist.
 828  */
 829 static int
 830 kevent_copyout(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 831 {
 832         struct kevent_args *uap;
 833         int error;
 834
 835         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 836         uap = (struct kevent_args *)arg;
 837
 838         error = copyout(kevp, uap->eventlist, count * sizeof *kevp);
 839         if (error == 0)
 840                 uap->eventlist += count;
 841         return (error);
 842 }
 843
 844 /*
 845  * Copy 'count' items from the list pointed to by uap->changelist.
 846  */
 847 static int
 848 kevent_copyin(void *arg, struct kevent *kevp, int count)
 849 {
 850         struct kevent_args *uap;
 851         int error;
 852
 853         KASSERT(count <= KQ_NEVENTS, ("count (%d) > KQ_NEVENTS", count));
 854         uap = (struct kevent_args *)arg;
 855
 856         error = copyin(uap->changelist, kevp, count * sizeof *kevp);
 857         if (error == 0)
 858                 uap->changelist += count;
 859         return (error);
 860 }
 861
 862 int
 863 kern_kevent(struct thread *td, int fd, int nchanges, int nevents,
 864     struct kevent_copyops *k_ops, const struct timespec *timeout)
 865 {
 866         struct kevent keva[KQ_NEVENTS];
 867         struct kevent *kevp, *changes;
 868         struct kqueue *kq;
 869         struct file *fp;
 870         cap_rights_t rights;
 871         int i, n, nerrors, error;
 872
 873         cap_rights_init(&rights);
 874         if (nchanges > 0)
 875                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE);
 876         if (nevents > 0)
 877                 cap_rights_set(&rights, CAP_KQUEUE_EVENT);
 878         error = fget(td, fd, &rights, &fp);
 879         if (error != 0)
 880                 return (error);
 881
 882         error = kqueue_acquire(fp, &kq);
 883         if (error != 0)
 884                 goto done_norel;
 885
 886         nerrors = 0;
 887
 888         while (nchanges > 0) {
 889                 n = nchanges > KQ_NEVENTS ? KQ_NEVENTS : nchanges;
 890                 error = k_ops->k_copyin(k_ops->arg, keva, n);
 891                 if (error)
 892                         goto done;
 893                 changes = keva;
 894                 for (i = 0; i < n; i++) {
 895                         kevp = &changes[i];
 896                         if (!kevp->filter)
 897                                 continue;
 898                         kevp->flags &= ~EV_SYSFLAGS;
 899                         error = kqueue_register(kq, kevp, td, 1);
 900                         if (error || (kevp->flags & EV_RECEIPT)) {
 901                                 if (nevents != 0) {
 902                                         kevp->flags = EV_ERROR;
 903                                         kevp->data = error;
 904                                         (void) k_ops->k_copyout(k_ops->arg,
 905                                             kevp, 1);
 906                                         nevents--;
 907                                         nerrors++;
 908                                 } else {
 909                                         goto done;
 910                                 }
 911                         }
 912                 }
 913                 nchanges -= n;
 914         }
 915         if (nerrors) {
 916                 td->td_retval[0] = nerrors;
 917                 error = 0;
 918                 goto done;
 919         }
 920
 921         error = kqueue_scan(kq, nevents, k_ops, timeout, keva, td);
 922 done:
 923         kqueue_release(kq, 0);
 924 done_norel:
 925         fdrop(fp, td);
 926         return (error);
 927 }
 928
 929 int
 930 kqueue_add_filteropts(int filt, struct filterops *filtops)
 931 {
 932         int error;
 933
 934         error = 0;
 935         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0) {
 936                 printf(
 937 "trying to add a filterop that is out of range: %d is beyond %d\n",
 938                     ~filt, EVFILT_SYSCOUNT);
 939                 return EINVAL;
 940         }
 941         mtx_lock(&filterops_lock);
 942         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop != &null_filtops &&
 943             sysfilt_ops[~filt].for_fop != NULL)
 944                 error = EEXIST;
 945         else {
 946                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = filtops;
 947                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 948         }
 949         mtx_unlock(&filterops_lock);
 950
 951         return (error);
 952 }
 953
 954 int
 955 kqueue_del_filteropts(int filt)
 956 {
 957         int error;
 958
 959         error = 0;
 960         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 961                 return EINVAL;
 962
 963         mtx_lock(&filterops_lock);
 964         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == &null_filtops ||
 965             sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 966                 error = EINVAL;
 967         else if (sysfilt_ops[~filt].for_refcnt != 0)
 968                 error = EBUSY;
 969         else {
 970                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 971                 sysfilt_ops[~filt].for_refcnt = 0;
 972         }
 973         mtx_unlock(&filterops_lock);
 974
 975         return error;
 976 }
 977
 978 static struct filterops *
 979 kqueue_fo_find(int filt)
 980 {
 981
 982         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 983                 return NULL;
 984
 985         mtx_lock(&filterops_lock);
 986         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt++;
 987         if (sysfilt_ops[~filt].for_fop == NULL)
 988                 sysfilt_ops[~filt].for_fop = &null_filtops;
 989         mtx_unlock(&filterops_lock);
 990
 991         return sysfilt_ops[~filt].for_fop;
 992 }
 993
 994 static void
 995 kqueue_fo_release(int filt)
 996 {
 997
 998         if (filt > 0 || filt + EVFILT_SYSCOUNT < 0)
 999                 return;
1000
1001         mtx_lock(&filterops_lock);
1002         KASSERT(sysfilt_ops[~filt].for_refcnt > 0,
1003             ("filter object refcount not valid on release"));
1004         sysfilt_ops[~filt].for_refcnt--;
1005         mtx_unlock(&filterops_lock);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * A ref to kq (obtained via kqueue_acquire) must be held.  waitok will
1010  * influence if memory allocation should wait.  Make sure it is 0 if you
1011  * hold any mutexes.
1012  */
1013 static int
1014 kqueue_register(struct kqueue *kq, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
1015 {
1016         struct filterops *fops;
1017         struct file *fp;
1018         struct knote *kn, *tkn;
1019         cap_rights_t rights;
1020         int error, filt, event;
1021         int haskqglobal, filedesc_unlock;
1022
1023         fp = NULL;
1024         kn = NULL;
1025         error = 0;
1026         haskqglobal = 0;
1027         filedesc_unlock = 0;
1028
1029         filt = kev->filter;
1030         fops = kqueue_fo_find(filt);
1031         if (fops == NULL)
1032                 return EINVAL;
1033
1034         tkn = knote_alloc(waitok);              /* prevent waiting with locks */
1035
1036 findkn:
1037         if (fops->f_isfd) {
1038                 KASSERT(td != NULL, ("td is NULL"));
1039                 error = fget(td, kev->ident,
1040                     cap_rights_init(&rights, CAP_EVENT), &fp);
1041                 if (error)
1042                         goto done;
1043
1044                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD && kqueue_expand(kq, fops,
1045                     kev->ident, 0) != 0) {
1046                         /* try again */
1047                         fdrop(fp, td);
1048                         fp = NULL;
1049                         error = kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1050                         if (error)
1051                                 goto done;
1052                         goto findkn;
1053                 }
1054
1055                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1056                         /*
1057                          * if we add some inteligence about what we are doing,
1058                          * we should be able to support events on ourselves.
1059                          * We need to know when we are doing this to prevent
1060                          * getting both the knlist lock and the kq lock since
1061                          * they are the same thing.
1062                          */
1063                         if (fp->f_data == kq) {
1064                                 error = EINVAL;
1065                                 goto done;
1066                         }
1067
1068                         /*
1069                          * Pre-lock the filedesc before the global
1070                          * lock mutex, see the comment in
1071                          * kqueue_close().
1072                          */
1073                         FILEDESC_XLOCK(td->td_proc->p_fd);
1074                         filedesc_unlock = 1;
1075                         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1076                 }
1077
1078                 KQ_LOCK(kq);
1079                 if (kev->ident < kq->kq_knlistsize) {
1080                         SLIST_FOREACH(kn, &kq->kq_knlist[kev->ident], kn_link)
1081                                 if (kev->filter == kn->kn_filter)
1082                                         break;
1083                 }
1084         } else {
1085                 if ((kev->flags & EV_ADD) == EV_ADD)
1086                         kqueue_expand(kq, fops, kev->ident, waitok);
1087
1088                 KQ_LOCK(kq);
1089                 if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1090                         struct klist *list;
1091
1092                         list = &kq->kq_knhash[
1093                             KN_HASH((u_long)kev->ident, kq->kq_knhashmask)];
1094                         SLIST_FOREACH(kn, list, kn_link)
1095                                 if (kev->ident == kn->kn_id &&
1096                                     kev->filter == kn->kn_filter)
1097                                         break;
1098                 }
1099         }
1100
1101         /* knote is in the process of changing, wait for it to stablize. */
1102         if (kn != NULL && (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1103                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1104                 if (filedesc_unlock) {
1105                         FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1106                         filedesc_unlock = 0;
1107                 }
1108                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1109                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqflxwt", 0);
1110                 if (fp != NULL) {
1111                         fdrop(fp, td);
1112                         fp = NULL;
1113                 }
1114                 goto findkn;
1115         }
1116
1117         /*
1118          * kn now contains the matching knote, or NULL if no match
1119          */
1120         if (kn == NULL) {
1121                 if (kev->flags & EV_ADD) {
1122                         kn = tkn;
1123                         tkn = NULL;
1124                         if (kn == NULL) {
1125                                 KQ_UNLOCK(kq);
1126                                 error = ENOMEM;
1127                                 goto done;
1128                         }
1129                         kn->kn_fp = fp;
1130                         kn->kn_kq = kq;
1131                         kn->kn_fop = fops;
1132                         /*
1133                          * apply reference counts to knote structure, and
1134                          * do not release it at the end of this routine.
1135                          */
1136                         fops = NULL;
1137                         fp = NULL;
1138
1139                         kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1140                         kn->kn_sdata = kev->data;
1141                         kev->fflags = 0;
1142                         kev->data = 0;
1143                         kn->kn_kevent = *kev;
1144                         kn->kn_kevent.flags &= ~(EV_ADD | EV_DELETE |
1145                             EV_ENABLE | EV_DISABLE);
1146                         kn->kn_status = KN_INFLUX|KN_DETACHED;
1147
1148                         error = knote_attach(kn, kq);
1149                         KQ_UNLOCK(kq);
1150                         if (error != 0) {
1151                                 tkn = kn;
1152                                 goto done;
1153                         }
1154
1155                         if ((error = kn->kn_fop->f_attach(kn)) != 0) {
1156                                 knote_drop(kn, td);
1157                                 goto done;
1158                         }
1159                         KN_LIST_LOCK(kn);
1160                         goto done_ev_add;
1161                 } else {
1162                         /* No matching knote and the EV_ADD flag is not set. */
1163                         KQ_UNLOCK(kq);
1164                         error = ENOENT;
1165                         goto done;
1166                 }
1167         }
1168
1169         if (kev->flags & EV_DELETE) {
1170                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1171                 KQ_UNLOCK(kq);
1172                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1173                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1174                 knote_drop(kn, td);
1175                 goto done;
1176         }
1177
1178         /*
1179          * The user may change some filter values after the initial EV_ADD,
1180          * but doing so will not reset any filter which has already been
1181          * triggered.
1182          */
1183         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1184         KQ_UNLOCK(kq);
1185         KN_LIST_LOCK(kn);
1186         kn->kn_kevent.udata = kev->udata;
1187         if (!fops->f_isfd && fops->f_touch != NULL) {
1188                 fops->f_touch(kn, kev, EVENT_REGISTER);
1189         } else {
1190                 kn->kn_sfflags = kev->fflags;
1191                 kn->kn_sdata = kev->data;
1192         }
1193
1194         /*
1195          * We can get here with kn->kn_knlist == NULL.  This can happen when
1196          * the initial attach event decides that the event is "completed"
1197          * already.  i.e. filt_procattach is called on a zombie process.  It
1198          * will call filt_proc which will remove it from the list, and NULL
1199          * kn_knlist.
1200          */
1201 done_ev_add:
1202         event = kn->kn_fop->f_event(kn, 0);
1203         KQ_LOCK(kq);
1204         if (event)
1205                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1206         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1207         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1208
1209         if ((kev->flags & EV_DISABLE) &&
1210             ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == 0)) {
1211                 kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1212         }
1213
1214         if ((kev->flags & EV_ENABLE) && (kn->kn_status & KN_DISABLED)) {
1215                 kn->kn_status &= ~KN_DISABLED;
1216                 if ((kn->kn_status & KN_ACTIVE) &&
1217                     ((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0))
1218                         knote_enqueue(kn);
1219         }
1220         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1221
1222 done:
1223         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1224         if (filedesc_unlock)
1225                 FILEDESC_XUNLOCK(td->td_proc->p_fd);
1226         if (fp != NULL)
1227                 fdrop(fp, td);
1228         if (tkn != NULL)
1229                 knote_free(tkn);
1230         if (fops != NULL)
1231                 kqueue_fo_release(filt);
1232         return (error);
1233 }
1234
1235 static int
1236 kqueue_acquire(struct file *fp, struct kqueue **kqp)
1237 {
1238         int error;
1239         struct kqueue *kq;
1240
1241         error = 0;
1242
1243         kq = fp->f_data;
1244         if (fp->f_type != DTYPE_KQUEUE || kq == NULL)
1245                 return (EBADF);
1246         *kqp = kq;
1247         KQ_LOCK(kq);
1248         if ((kq->kq_state & KQ_CLOSING) == KQ_CLOSING) {
1249                 KQ_UNLOCK(kq);
1250                 return (EBADF);
1251         }
1252         kq->kq_refcnt++;
1253         KQ_UNLOCK(kq);
1254
1255         return error;
1256 }
1257
1258 static void
1259 kqueue_release(struct kqueue *kq, int locked)
1260 {
1261         if (locked)
1262                 KQ_OWNED(kq);
1263         else
1264                 KQ_LOCK(kq);
1265         kq->kq_refcnt--;
1266         if (kq->kq_refcnt == 1)
1267                 wakeup(&kq->kq_refcnt);
1268         if (!locked)
1269                 KQ_UNLOCK(kq);
1270 }
1271
1272 static void
1273 kqueue_schedtask(struct kqueue *kq)
1274 {
1275
1276         KQ_OWNED(kq);
1277         KASSERT(((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) != KQ_TASKDRAIN),
1278             ("scheduling kqueue task while draining"));
1279
1280         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) != KQ_TASKSCHED) {
1281                 taskqueue_enqueue(taskqueue_kqueue, &kq->kq_task);
1282                 kq->kq_state |= KQ_TASKSCHED;
1283         }
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Expand the kq to make sure we have storage for fops/ident pair.
1288  *
1289  * Return 0 on success (or no work necessary), return errno on failure.
1290  *
1291  * Not calling hashinit w/ waitok (proper malloc flag) should be safe.
1292  * If kqueue_register is called from a non-fd context, there usually/should
1293  * be no locks held.
1294  */
1295 static int
1296 kqueue_expand(struct kqueue *kq, struct filterops *fops, uintptr_t ident,
1297         int waitok)
1298 {
1299         struct klist *list, *tmp_knhash, *to_free;
1300         u_long tmp_knhashmask;
1301         int size;
1302         int fd;
1303         int mflag = waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT;
1304
1305         KQ_NOTOWNED(kq);
1306
1307         to_free = NULL;
1308         if (fops->f_isfd) {
1309                 fd = ident;
1310                 if (kq->kq_knlistsize <= fd) {
1311                         size = kq->kq_knlistsize;
1312                         while (size <= fd)
1313                                 size += KQEXTENT;
1314                         list = malloc(size * sizeof(*list), M_KQUEUE, mflag);
1315                         if (list == NULL)
1316                                 return ENOMEM;
1317                         KQ_LOCK(kq);
1318                         if (kq->kq_knlistsize > fd) {
1319                                 to_free = list;
1320                                 list = NULL;
1321                         } else {
1322                                 if (kq->kq_knlist != NULL) {
1323                                         bcopy(kq->kq_knlist, list,
1324                                             kq->kq_knlistsize * sizeof(*list));
1325                                         to_free = kq->kq_knlist;
1326                                         kq->kq_knlist = NULL;
1327                                 }
1328                                 bzero((caddr_t)list +
1329                                     kq->kq_knlistsize * sizeof(*list),
1330                                     (size - kq->kq_knlistsize) * sizeof(*list));
1331                                 kq->kq_knlistsize = size;
1332                                 kq->kq_knlist = list;
1333                         }
1334                         KQ_UNLOCK(kq);
1335                 }
1336         } else {
1337                 if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1338                         tmp_knhash = hashinit(KN_HASHSIZE, M_KQUEUE,
1339                             &tmp_knhashmask);
1340                         if (tmp_knhash == NULL)
1341                                 return ENOMEM;
1342                         KQ_LOCK(kq);
1343                         if (kq->kq_knhashmask == 0) {
1344                                 kq->kq_knhash = tmp_knhash;
1345                                 kq->kq_knhashmask = tmp_knhashmask;
1346                         } else {
1347                                 to_free = tmp_knhash;
1348                         }
1349                         KQ_UNLOCK(kq);
1350                 }
1351         }
1352         free(to_free, M_KQUEUE);
1353
1354         KQ_NOTOWNED(kq);
1355         return 0;
1356 }
1357
1358 static void
1359 kqueue_task(void *arg, int pending)
1360 {
1361         struct kqueue *kq;
1362         int haskqglobal;
1363
1364         haskqglobal = 0;
1365         kq = arg;
1366
1367         KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1368         KQ_LOCK(kq);
1369
1370         KNOTE_LOCKED(&kq->kq_sel.si_note, 0);
1371
1372         kq->kq_state &= ~KQ_TASKSCHED;
1373         if ((kq->kq_state & KQ_TASKDRAIN) == KQ_TASKDRAIN) {
1374                 wakeup(&kq->kq_state);
1375         }
1376         KQ_UNLOCK(kq);
1377         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Scan, update kn_data (if not ONESHOT), and copyout triggered events.
1382  * We treat KN_MARKER knotes as if they are INFLUX.
1383  */
1384 static int
1385 kqueue_scan(struct kqueue *kq, int maxevents, struct kevent_copyops *k_ops,
1386     const struct timespec *tsp, struct kevent *keva, struct thread *td)
1387 {
1388         struct kevent *kevp;
1389         struct knote *kn, *marker;
1390         sbintime_t asbt, rsbt;
1391         int count, error, haskqglobal, influx, nkev, touch;
1392
1393         count = maxevents;
1394         nkev = 0;
1395         error = 0;
1396         haskqglobal = 0;
1397
1398         if (maxevents == 0)
1399                 goto done_nl;
1400
1401         rsbt = 0;
1402         if (tsp != NULL) {
1403                 if (tsp->tv_sec < 0 || tsp->tv_nsec < 0 ||
1404                     tsp->tv_nsec >= 1000000000) {
1405                         error = EINVAL;
1406                         goto done_nl;
1407                 }
1408                 if (timespecisset(tsp)) {
1409                         if (tsp->tv_sec <= INT32_MAX) {
1410                                 rsbt = tstosbt(*tsp);
1411                                 if (TIMESEL(&asbt, rsbt))
1412                                         asbt += tc_tick_sbt;
1413                                 if (asbt <= INT64_MAX - rsbt)
1414                                         asbt += rsbt;
1415                                 else
1416                                         asbt = 0;
1417                                 rsbt >>= tc_precexp;
1418                         } else
1419                                 asbt = 0;
1420                 } else
1421                         asbt = -1;
1422         } else
1423                 asbt = 0;
1424         marker = knote_alloc(1);
1425         if (marker == NULL) {
1426                 error = ENOMEM;
1427                 goto done_nl;
1428         }
1429         marker->kn_status = KN_MARKER;
1430         KQ_LOCK(kq);
1431
1432 retry:
1433         kevp = keva;
1434         if (kq->kq_count == 0) {
1435                 if (asbt == -1) {
1436                         error = EWOULDBLOCK;
1437                 } else {
1438                         kq->kq_state |= KQ_SLEEP;
1439                         error = msleep_sbt(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PCATCH,
1440                             "kqread", asbt, rsbt, C_ABSOLUTE);
1441                 }
1442                 if (error == 0)
1443                         goto retry;
1444                 /* don't restart after signals... */
1445                 if (error == ERESTART)
1446                         error = EINTR;
1447                 else if (error == EWOULDBLOCK)
1448                         error = 0;
1449                 goto done;
1450         }
1451
1452         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1453         influx = 0;
1454         while (count) {
1455                 KQ_OWNED(kq);
1456                 kn = TAILQ_FIRST(&kq->kq_head);
1457
1458                 if ((kn->kn_status == KN_MARKER && kn != marker) ||
1459                     (kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1460                         if (influx) {
1461                                 influx = 0;
1462                                 KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1463                         }
1464                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1465                         error = msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1466                             "kqflxwt", 0);
1467                         continue;
1468                 }
1469
1470                 TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1471                 if ((kn->kn_status & KN_DISABLED) == KN_DISABLED) {
1472                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1473                         kq->kq_count--;
1474                         continue;
1475                 }
1476                 if (kn == marker) {
1477                         KQ_FLUX_WAKEUP(kq);
1478                         if (count == maxevents)
1479                                 goto retry;
1480                         goto done;
1481                 }
1482                 KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == 0,
1483                     ("KN_INFLUX set when not suppose to be"));
1484
1485                 if ((kn->kn_flags & EV_DROP) == EV_DROP) {
1486                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1487                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1488                         kq->kq_count--;
1489                         KQ_UNLOCK(kq);
1490                         /*
1491                          * We don't need to lock the list since we've marked
1492                          * it _INFLUX.
1493                          */
1494                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1495                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1496                         knote_drop(kn, td);
1497                         KQ_LOCK(kq);
1498                         continue;
1499                 } else if ((kn->kn_flags & EV_ONESHOT) == EV_ONESHOT) {
1500                         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
1501                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1502                         kq->kq_count--;
1503                         KQ_UNLOCK(kq);
1504                         /*
1505                          * We don't need to lock the list since we've marked
1506                          * it _INFLUX.
1507                          */
1508                         *kevp = kn->kn_kevent;
1509                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1510                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1511                         knote_drop(kn, td);
1512                         KQ_LOCK(kq);
1513                         kn = NULL;
1514                 } else {
1515                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_SCAN;
1516                         KQ_UNLOCK(kq);
1517                         if ((kn->kn_status & KN_KQUEUE) == KN_KQUEUE)
1518                                 KQ_GLOBAL_LOCK(&kq_global, haskqglobal);
1519                         KN_LIST_LOCK(kn);
1520                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, 0) == 0) {
1521                                 KQ_LOCK(kq);
1522                                 KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1523                                 kn->kn_status &=
1524                                     ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE | KN_INFLUX |
1525                                     KN_SCAN);
1526                                 kq->kq_count--;
1527                                 KN_LIST_UNLOCK(kn);
1528                                 influx = 1;
1529                                 continue;
1530                         }
1531                         touch = (!kn->kn_fop->f_isfd &&
1532                             kn->kn_fop->f_touch != NULL);
1533                         if (touch)
1534                                 kn->kn_fop->f_touch(kn, kevp, EVENT_PROCESS);
1535                         else
1536                                 *kevp = kn->kn_kevent;
1537                         KQ_LOCK(kq);
1538                         KQ_GLOBAL_UNLOCK(&kq_global, haskqglobal);
1539                         if (kn->kn_flags & (EV_CLEAR | EV_DISPATCH)) {
1540                                 /*
1541                                  * Manually clear knotes who weren't
1542                                  * 'touch'ed.
1543                                  */
1544                                 if (touch == 0 && kn->kn_flags & EV_CLEAR) {
1545                                         kn->kn_data = 0;
1546                                         kn->kn_fflags = 0;
1547                                 }
1548                                 if (kn->kn_flags & EV_DISPATCH)
1549                                         kn->kn_status |= KN_DISABLED;
1550                                 kn->kn_status &= ~(KN_QUEUED | KN_ACTIVE);
1551                                 kq->kq_count--;
1552                         } else
1553                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
1554
1555                         kn->kn_status &= ~(KN_INFLUX | KN_SCAN);
1556                         KN_LIST_UNLOCK(kn);
1557                         influx = 1;
1558                 }
1559
1560                 /* we are returning a copy to the user */
1561                 kevp++;
1562                 nkev++;
1563                 count--;
1564
1565                 if (nkev == KQ_NEVENTS) {
1566                         influx = 0;
1567                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1568                         error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1569                         nkev = 0;
1570                         kevp = keva;
1571                         KQ_LOCK(kq);
1572                         if (error)
1573                                 break;
1574                 }
1575         }
1576         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, marker, kn_tqe);
1577 done:
1578         KQ_OWNED(kq);
1579         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1580         knote_free(marker);
1581 done_nl:
1582         KQ_NOTOWNED(kq);
1583         if (nkev != 0)
1584                 error = k_ops->k_copyout(k_ops->arg, keva, nkev);
1585         td->td_retval[0] = maxevents - count;
1586         return (error);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * XXX
1591  * This could be expanded to call kqueue_scan, if desired.
1592  */
1593 /*ARGSUSED*/
1594 static int
1595 kqueue_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1596         int flags, struct thread *td)
1597 {
1598         return (ENXIO);
1599 }
1600
1601 /*ARGSUSED*/
1602 static int
1603 kqueue_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1604          int flags, struct thread *td)
1605 {
1606         return (ENXIO);
1607 }
1608
1609 /*ARGSUSED*/
1610 static int
1611 kqueue_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1612         struct thread *td)
1613 {
1614
1615         return (EINVAL);
1616 }
1617
1618 /*ARGSUSED*/
1619 static int
1620 kqueue_ioctl(struct file *fp, u_long cmd, void *data,
1621         struct ucred *active_cred, struct thread *td)
1622 {
1623         /*
1624          * Enabling sigio causes two major problems:
1625          * 1) infinite recursion:
1626          * Synopsys: kevent is being used to track signals and have FIOASYNC
1627          * set.  On receipt of a signal this will cause a kqueue to recurse
1628          * into itself over and over.  Sending the sigio causes the kqueue
1629          * to become ready, which in turn posts sigio again, forever.
1630          * Solution: this can be solved by setting a flag in the kqueue that
1631          * we have a SIGIO in progress.
1632          * 2) locking problems:
1633          * Synopsys: Kqueue is a leaf subsystem, but adding signalling puts
1634          * us above the proc and pgrp locks.
1635          * Solution: Post a signal using an async mechanism, being sure to
1636          * record a generation count in the delivery so that we do not deliver
1637          * a signal to the wrong process.
1638          *
1639          * Note, these two mechanisms are somewhat mutually exclusive!
1640          */
1641 #if 0
1642         struct kqueue *kq;
1643
1644         kq = fp->f_data;
1645         switch (cmd) {
1646         case FIOASYNC:
1647                 if (*(int *)data) {
1648                         kq->kq_state |= KQ_ASYNC;
1649                 } else {
1650                         kq->kq_state &= ~KQ_ASYNC;
1651                 }
1652                 return (0);
1653
1654         case FIOSETOWN:
1655                 return (fsetown(*(int *)data, &kq->kq_sigio));
1656
1657         case FIOGETOWN:
1658                 *(int *)data = fgetown(&kq->kq_sigio);
1659                 return (0);
1660         }
1661 #endif
1662
1663         return (ENOTTY);
1664 }
1665
1666 /*ARGSUSED*/
1667 static int
1668 kqueue_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1669         struct thread *td)
1670 {
1671         struct kqueue *kq;
1672         int revents = 0;
1673         int error;
1674
1675         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1676                 return POLLERR;
1677
1678         KQ_LOCK(kq);
1679         if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
1680                 if (kq->kq_count) {
1681                         revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
1682                 } else {
1683                         selrecord(td, &kq->kq_sel);
1684                         if (SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1685                                 kq->kq_state |= KQ_SEL;
1686                 }
1687         }
1688         kqueue_release(kq, 1);
1689         KQ_UNLOCK(kq);
1690         return (revents);
1691 }
1692
1693 /*ARGSUSED*/
1694 static int
1695 kqueue_stat(struct file *fp, struct stat *st, struct ucred *active_cred,
1696         struct thread *td)
1697 {
1698
1699         bzero((void *)st, sizeof *st);
1700         /*
1701          * We no longer return kq_count because the unlocked value is useless.
1702          * If you spent all this time getting the count, why not spend your
1703          * syscall better by calling kevent?
1704          *
1705          * XXX - This is needed for libc_r.
1706          */
1707         st->st_mode = S_IFIFO;
1708         return (0);
1709 }
1710
1711 /*ARGSUSED*/
1712 static int
1713 kqueue_close(struct file *fp, struct thread *td)
1714 {
1715         struct kqueue *kq = fp->f_data;
1716         struct filedesc *fdp;
1717         struct knote *kn;
1718         int i;
1719         int error;
1720         int filedesc_unlock;
1721
1722         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)))
1723                 return error;
1724
1725         filedesc_unlock = 0;
1726         KQ_LOCK(kq);
1727
1728         KASSERT((kq->kq_state & KQ_CLOSING) != KQ_CLOSING,
1729             ("kqueue already closing"));
1730         kq->kq_state |= KQ_CLOSING;
1731         if (kq->kq_refcnt > 1)
1732                 msleep(&kq->kq_refcnt, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclose", 0);
1733
1734         KASSERT(kq->kq_refcnt == 1, ("other refs are out there!"));
1735         fdp = kq->kq_fdp;
1736
1737         KASSERT(knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note),
1738             ("kqueue's knlist not empty"));
1739
1740         for (i = 0; i < kq->kq_knlistsize; i++) {
1741                 while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[i])) != NULL) {
1742                         if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1743                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1744                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqclo1", 0);
1745                                 continue;
1746                         }
1747                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1748                         KQ_UNLOCK(kq);
1749                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1750                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
1751                         knote_drop(kn, td);
1752                         KQ_LOCK(kq);
1753                 }
1754         }
1755         if (kq->kq_knhashmask != 0) {
1756                 for (i = 0; i <= kq->kq_knhashmask; i++) {
1757                         while ((kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knhash[i])) != NULL) {
1758                                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX) {
1759                                         kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
1760                                         msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK,
1761                                                "kqclo2", 0);
1762                                         continue;
1763                                 }
1764                                 kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1765                                 KQ_UNLOCK(kq);
1766                                 if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
1767                                         kn->kn_fop->f_detach(kn);
1768                                 knote_drop(kn, td);
1769                                 KQ_LOCK(kq);
1770                         }
1771                 }
1772         }
1773
1774         if ((kq->kq_state & KQ_TASKSCHED) == KQ_TASKSCHED) {
1775                 kq->kq_state |= KQ_TASKDRAIN;
1776                 msleep(&kq->kq_state, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqtqdr", 0);
1777         }
1778
1779         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1780                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1781                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1782                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1783         }
1784
1785         KQ_UNLOCK(kq);
1786
1787         /*
1788          * We could be called due to the knote_drop() doing fdrop(),
1789          * called from kqueue_register().  In this case the global
1790          * lock is owned, and filedesc sx is locked before, to not
1791          * take the sleepable lock after non-sleepable.
1792          */
1793         if (!sx_xlocked(FILEDESC_LOCK(fdp))) {
1794                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1795                 filedesc_unlock = 1;
1796         } else
1797                 filedesc_unlock = 0;
1798         TAILQ_REMOVE(&fdp->fd_kqlist, kq, kq_list);
1799         if (filedesc_unlock)
1800                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1801
1802         seldrain(&kq->kq_sel);
1803         knlist_destroy(&kq->kq_sel.si_note);
1804         mtx_destroy(&kq->kq_lock);
1805         kq->kq_fdp = NULL;
1806
1807         if (kq->kq_knhash != NULL)
1808                 free(kq->kq_knhash, M_KQUEUE);
1809         if (kq->kq_knlist != NULL)
1810                 free(kq->kq_knlist, M_KQUEUE);
1811
1812         funsetown(&kq->kq_sigio);
1813         free(kq, M_KQUEUE);
1814         fp->f_data = NULL;
1815
1816         return (0);
1817 }
1818
1819 static void
1820 kqueue_wakeup(struct kqueue *kq)
1821 {
1822         KQ_OWNED(kq);
1823
1824         if ((kq->kq_state & KQ_SLEEP) == KQ_SLEEP) {
1825                 kq->kq_state &= ~KQ_SLEEP;
1826                 wakeup(kq);
1827         }
1828         if ((kq->kq_state & KQ_SEL) == KQ_SEL) {
1829                 selwakeuppri(&kq->kq_sel, PSOCK);
1830                 if (!SEL_WAITING(&kq->kq_sel))
1831                         kq->kq_state &= ~KQ_SEL;
1832         }
1833         if (!knlist_empty(&kq->kq_sel.si_note))
1834                 kqueue_schedtask(kq);
1835         if ((kq->kq_state & KQ_ASYNC) == KQ_ASYNC) {
1836                 pgsigio(&kq->kq_sigio, SIGIO, 0);
1837         }
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Walk down a list of knotes, activating them if their event has triggered.
1842  *
1843  * There is a possibility to optimize in the case of one kq watching another.
1844  * Instead of scheduling a task to wake it up, you could pass enough state
1845  * down the chain to make up the parent kqueue.  Make this code functional
1846  * first.
1847  */
1848 void
1849 knote(struct knlist *list, long hint, int lockflags)
1850 {
1851         struct kqueue *kq;
1852         struct knote *kn;
1853         int error;
1854
1855         if (list == NULL)
1856                 return;
1857
1858         KNL_ASSERT_LOCK(list, lockflags & KNF_LISTLOCKED);
1859
1860         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
1861                 list->kl_lock(list->kl_lockarg);
1862
1863         /*
1864          * If we unlock the list lock (and set KN_INFLUX), we can eliminate
1865          * the kqueue scheduling, but this will introduce four
1866          * lock/unlock's for each knote to test.  If we do, continue to use
1867          * SLIST_FOREACH, SLIST_FOREACH_SAFE is not safe in our case, it is
1868          * only safe if you want to remove the current item, which we are
1869          * not doing.
1870          */
1871         SLIST_FOREACH(kn, &list->kl_list, kn_selnext) {
1872                 kq = kn->kn_kq;
1873                 KQ_LOCK(kq);
1874                 if ((kn->kn_status & (KN_INFLUX | KN_SCAN)) == KN_INFLUX) {
1875                         /*
1876                          * Do not process the influx notes, except for
1877                          * the influx coming from the kq unlock in the
1878                          * kqueue_scan().  In the later case, we do
1879                          * not interfere with the scan, since the code
1880                          * fragment in kqueue_scan() locks the knlist,
1881                          * and cannot proceed until we finished.
1882                          */
1883                         KQ_UNLOCK(kq);
1884                 } else if ((lockflags & KNF_NOKQLOCK) != 0) {
1885                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
1886                         KQ_UNLOCK(kq);
1887                         error = kn->kn_fop->f_event(kn, hint);
1888                         KQ_LOCK(kq);
1889                         kn->kn_status &= ~KN_INFLUX;
1890                         if (error)
1891                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1892                         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
1893                 } else {
1894                         kn->kn_status |= KN_HASKQLOCK;
1895                         if (kn->kn_fop->f_event(kn, hint))
1896                                 KNOTE_ACTIVATE(kn, 1);
1897                         kn->kn_status &= ~KN_HASKQLOCK;
1898                         KQ_UNLOCK(kq);
1899                 }
1900         }
1901         if ((lockflags & KNF_LISTLOCKED) == 0)
1902                 list->kl_unlock(list->kl_lockarg);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * add a knote to a knlist
1907  */
1908 void
1909 knlist_add(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1910 {
1911         KNL_ASSERT_LOCK(knl, islocked);
1912         KQ_NOTOWNED(kn->kn_kq);
1913         KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) ==
1914             (KN_INFLUX|KN_DETACHED), ("knote not KN_INFLUX and KN_DETACHED"));
1915         if (!islocked)
1916                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
1917         SLIST_INSERT_HEAD(&knl->kl_list, kn, kn_selnext);
1918         if (!islocked)
1919                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
1920         KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1921         kn->kn_knlist = knl;
1922         kn->kn_status &= ~KN_DETACHED;
1923         KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1924 }
1925
1926 static void
1927 knlist_remove_kq(struct knlist *knl, struct knote *kn, int knlislocked, int kqislocked)
1928 {
1929         KASSERT(!(!!kqislocked && !knlislocked), ("kq locked w/o knl locked"));
1930         KNL_ASSERT_LOCK(knl, knlislocked);
1931         mtx_assert(&kn->kn_kq->kq_lock, kqislocked ? MA_OWNED : MA_NOTOWNED);
1932         if (!kqislocked)
1933                 KASSERT((kn->kn_status & (KN_INFLUX|KN_DETACHED)) == KN_INFLUX,
1934     ("knlist_remove called w/o knote being KN_INFLUX or already removed"));
1935         if (!knlislocked)
1936                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
1937         SLIST_REMOVE(&knl->kl_list, kn, knote, kn_selnext);
1938         kn->kn_knlist = NULL;
1939         if (!knlislocked)
1940                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
1941         if (!kqislocked)
1942                 KQ_LOCK(kn->kn_kq);
1943         kn->kn_status |= KN_DETACHED;
1944         if (!kqislocked)
1945                 KQ_UNLOCK(kn->kn_kq);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * remove knote from the specified knlist
1950  */
1951 void
1952 knlist_remove(struct knlist *knl, struct knote *kn, int islocked)
1953 {
1954
1955         knlist_remove_kq(knl, kn, islocked, 0);
1956 }
1957
1958 /*
1959  * remove knote from the specified knlist while in f_event handler.
1960  */
1961 void
1962 knlist_remove_inevent(struct knlist *knl, struct knote *kn)
1963 {
1964
1965         knlist_remove_kq(knl, kn, 1,
1966             (kn->kn_status & KN_HASKQLOCK) == KN_HASKQLOCK);
1967 }
1968
1969 int
1970 knlist_empty(struct knlist *knl)
1971 {
1972
1973         KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
1974         return SLIST_EMPTY(&knl->kl_list);
1975 }
1976
1977 static struct mtx       knlist_lock;
1978 MTX_SYSINIT(knlist_lock, &knlist_lock, "knlist lock for lockless objects",
1979         MTX_DEF);
1980 static void knlist_mtx_lock(void *arg);
1981 static void knlist_mtx_unlock(void *arg);
1982
1983 static void
1984 knlist_mtx_lock(void *arg)
1985 {
1986
1987         mtx_lock((struct mtx *)arg);
1988 }
1989
1990 static void
1991 knlist_mtx_unlock(void *arg)
1992 {
1993
1994         mtx_unlock((struct mtx *)arg);
1995 }
1996
1997 static void
1998 knlist_mtx_assert_locked(void *arg)
1999 {
2000
2001         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_OWNED);
2002 }
2003
2004 static void
2005 knlist_mtx_assert_unlocked(void *arg)
2006 {
2007
2008         mtx_assert((struct mtx *)arg, MA_NOTOWNED);
2009 }
2010
2011 static void
2012 knlist_rw_rlock(void *arg)
2013 {
2014
2015         rw_rlock((struct rwlock *)arg);
2016 }
2017
2018 static void
2019 knlist_rw_runlock(void *arg)
2020 {
2021
2022         rw_runlock((struct rwlock *)arg);
2023 }
2024
2025 static void
2026 knlist_rw_assert_locked(void *arg)
2027 {
2028
2029         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_LOCKED);
2030 }
2031
2032 static void
2033 knlist_rw_assert_unlocked(void *arg)
2034 {
2035
2036         rw_assert((struct rwlock *)arg, RA_UNLOCKED);
2037 }
2038
2039 void
2040 knlist_init(struct knlist *knl, void *lock, void (*kl_lock)(void *),
2041     void (*kl_unlock)(void *),
2042     void (*kl_assert_locked)(void *), void (*kl_assert_unlocked)(void *))
2043 {
2044
2045         if (lock == NULL)
2046                 knl->kl_lockarg = &knlist_lock;
2047         else
2048                 knl->kl_lockarg = lock;
2049
2050         if (kl_lock == NULL)
2051                 knl->kl_lock = knlist_mtx_lock;
2052         else
2053                 knl->kl_lock = kl_lock;
2054         if (kl_unlock == NULL)
2055                 knl->kl_unlock = knlist_mtx_unlock;
2056         else
2057                 knl->kl_unlock = kl_unlock;
2058         if (kl_assert_locked == NULL)
2059                 knl->kl_assert_locked = knlist_mtx_assert_locked;
2060         else
2061                 knl->kl_assert_locked = kl_assert_locked;
2062         if (kl_assert_unlocked == NULL)
2063                 knl->kl_assert_unlocked = knlist_mtx_assert_unlocked;
2064         else
2065                 knl->kl_assert_unlocked = kl_assert_unlocked;
2066
2067         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2068 }
2069
2070 void
2071 knlist_init_mtx(struct knlist *knl, struct mtx *lock)
2072 {
2073
2074         knlist_init(knl, lock, NULL, NULL, NULL, NULL);
2075 }
2076
2077 void
2078 knlist_init_rw_reader(struct knlist *knl, struct rwlock *lock)
2079 {
2080
2081         knlist_init(knl, lock, knlist_rw_rlock, knlist_rw_runlock,
2082             knlist_rw_assert_locked, knlist_rw_assert_unlocked);
2083 }
2084
2085 void
2086 knlist_destroy(struct knlist *knl)
2087 {
2088
2089 #ifdef INVARIANTS
2090         /*
2091          * if we run across this error, we need to find the offending
2092          * driver and have it call knlist_clear or knlist_delete.
2093          */
2094         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list))
2095                 printf("WARNING: destroying knlist w/ knotes on it!\n");
2096 #endif
2097
2098         knl->kl_lockarg = knl->kl_lock = knl->kl_unlock = NULL;
2099         SLIST_INIT(&knl->kl_list);
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Even if we are locked, we may need to drop the lock to allow any influx
2104  * knotes time to "settle".
2105  */
2106 void
2107 knlist_cleardel(struct knlist *knl, struct thread *td, int islocked, int killkn)
2108 {
2109         struct knote *kn, *kn2;
2110         struct kqueue *kq;
2111
2112         if (islocked)
2113                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2114         else {
2115                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2116 again:          /* need to reacquire lock since we have dropped it */
2117                 knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2118         }
2119
2120         SLIST_FOREACH_SAFE(kn, &knl->kl_list, kn_selnext, kn2) {
2121                 kq = kn->kn_kq;
2122                 KQ_LOCK(kq);
2123                 if ((kn->kn_status & KN_INFLUX)) {
2124                         KQ_UNLOCK(kq);
2125                         continue;
2126                 }
2127                 knlist_remove_kq(knl, kn, 1, 1);
2128                 if (killkn) {
2129                         kn->kn_status |= KN_INFLUX | KN_DETACHED;
2130                         KQ_UNLOCK(kq);
2131                         knote_drop(kn, td);
2132                 } else {
2133                         /* Make sure cleared knotes disappear soon */
2134                         kn->kn_flags |= (EV_EOF | EV_ONESHOT);
2135                         KQ_UNLOCK(kq);
2136                 }
2137                 kq = NULL;
2138         }
2139
2140         if (!SLIST_EMPTY(&knl->kl_list)) {
2141                 /* there are still KN_INFLUX remaining */
2142                 kn = SLIST_FIRST(&knl->kl_list);
2143                 kq = kn->kn_kq;
2144                 KQ_LOCK(kq);
2145                 KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX,
2146                     ("knote removed w/o list lock"));
2147                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2148                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2149                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK | PDROP, "kqkclr", 0);
2150                 kq = NULL;
2151                 goto again;
2152         }
2153
2154         if (islocked)
2155                 KNL_ASSERT_LOCKED(knl);
2156         else {
2157                 knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2158                 KNL_ASSERT_UNLOCKED(knl);
2159         }
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Remove all knotes referencing a specified fd must be called with FILEDESC
2164  * lock.  This prevents a race where a new fd comes along and occupies the
2165  * entry and we attach a knote to the fd.
2166  */
2167 void
2168 knote_fdclose(struct thread *td, int fd)
2169 {
2170         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2171         struct kqueue *kq;
2172         struct knote *kn;
2173         int influx;
2174
2175         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2176
2177         /*
2178          * We shouldn't have to worry about new kevents appearing on fd
2179          * since filedesc is locked.
2180          */
2181         TAILQ_FOREACH(kq, &fdp->fd_kqlist, kq_list) {
2182                 KQ_LOCK(kq);
2183
2184 again:
2185                 influx = 0;
2186                 while (kq->kq_knlistsize > fd &&
2187                     (kn = SLIST_FIRST(&kq->kq_knlist[fd])) != NULL) {
2188                         if (kn->kn_status & KN_INFLUX) {
2189                                 /* someone else might be waiting on our knote */
2190                                 if (influx)
2191                                         wakeup(kq);
2192                                 kq->kq_state |= KQ_FLUXWAIT;
2193                                 msleep(kq, &kq->kq_lock, PSOCK, "kqflxwt", 0);
2194                                 goto again;
2195                         }
2196                         kn->kn_status |= KN_INFLUX;
2197                         KQ_UNLOCK(kq);
2198                         if (!(kn->kn_status & KN_DETACHED))
2199                                 kn->kn_fop->f_detach(kn);
2200                         knote_drop(kn, td);
2201                         influx = 1;
2202                         KQ_LOCK(kq);
2203                 }
2204                 KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2205         }
2206 }
2207
2208 static int
2209 knote_attach(struct knote *kn, struct kqueue *kq)
2210 {
2211         struct klist *list;
2212
2213         KASSERT(kn->kn_status & KN_INFLUX, ("knote not marked INFLUX"));
2214         KQ_OWNED(kq);
2215
2216         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2217                 if (kn->kn_id >= kq->kq_knlistsize)
2218                         return ENOMEM;
2219                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2220         } else {
2221                 if (kq->kq_knhash == NULL)
2222                         return ENOMEM;
2223                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2224         }
2225
2226         SLIST_INSERT_HEAD(list, kn, kn_link);
2227
2228         return 0;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * knote must already have been detached using the f_detach method.
2233  * no lock need to be held, it is assumed that the KN_INFLUX flag is set
2234  * to prevent other removal.
2235  */
2236 static void
2237 knote_drop(struct knote *kn, struct thread *td)
2238 {
2239         struct kqueue *kq;
2240         struct klist *list;
2241
2242         kq = kn->kn_kq;
2243
2244         KQ_NOTOWNED(kq);
2245         KASSERT((kn->kn_status & KN_INFLUX) == KN_INFLUX,
2246             ("knote_drop called without KN_INFLUX set in kn_status"));
2247
2248         KQ_LOCK(kq);
2249         if (kn->kn_fop->f_isfd)
2250                 list = &kq->kq_knlist[kn->kn_id];
2251         else
2252                 list = &kq->kq_knhash[KN_HASH(kn->kn_id, kq->kq_knhashmask)];
2253
2254         if (!SLIST_EMPTY(list))
2255                 SLIST_REMOVE(list, kn, knote, kn_link);
2256         if (kn->kn_status & KN_QUEUED)
2257                 knote_dequeue(kn);
2258         KQ_UNLOCK_FLUX(kq);
2259
2260         if (kn->kn_fop->f_isfd) {
2261                 fdrop(kn->kn_fp, td);
2262                 kn->kn_fp = NULL;
2263         }
2264         kqueue_fo_release(kn->kn_kevent.filter);
2265         kn->kn_fop = NULL;
2266         knote_free(kn);
2267 }
2268
2269 static void
2270 knote_enqueue(struct knote *kn)
2271 {
2272         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2273
2274         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2275         KASSERT((kn->kn_status & KN_QUEUED) == 0, ("knote already queued"));
2276
2277         TAILQ_INSERT_TAIL(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2278         kn->kn_status |= KN_QUEUED;
2279         kq->kq_count++;
2280         kqueue_wakeup(kq);
2281 }
2282
2283 static void
2284 knote_dequeue(struct knote *kn)
2285 {
2286         struct kqueue *kq = kn->kn_kq;
2287
2288         KQ_OWNED(kn->kn_kq);
2289         KASSERT(kn->kn_status & KN_QUEUED, ("knote not queued"));
2290
2291         TAILQ_REMOVE(&kq->kq_head, kn, kn_tqe);
2292         kn->kn_status &= ~KN_QUEUED;
2293         kq->kq_count--;
2294 }
2295
2296 static void
2297 knote_init(void)
2298 {
2299
2300         knote_zone = uma_zcreate("KNOTE", sizeof(struct knote), NULL, NULL,
2301             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
2302 }
2303 SYSINIT(knote, SI_SUB_PSEUDO, SI_ORDER_ANY, knote_init, NULL);
2304
2305 static struct knote *
2306 knote_alloc(int waitok)
2307 {
2308         return ((struct knote *)uma_zalloc(knote_zone,
2309             (waitok ? M_WAITOK : M_NOWAIT)|M_ZERO));
2310 }
2311
2312 static void
2313 knote_free(struct knote *kn)
2314 {
2315         if (kn != NULL)
2316                 uma_zfree(knote_zone, kn);
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Register the kev w/ the kq specified by fd.
2321  */
2322 int
2323 kqfd_register(int fd, struct kevent *kev, struct thread *td, int waitok)
2324 {
2325         struct kqueue *kq;
2326         struct file *fp;
2327         cap_rights_t rights;
2328         int error;
2329
2330         error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_KQUEUE_CHANGE), &fp);
2331         if (error != 0)
2332                 return (error);
2333         if ((error = kqueue_acquire(fp, &kq)) != 0)
2334                 goto noacquire;
2335
2336         error = kqueue_register(kq, kev, td, waitok);
2337
2338         kqueue_release(kq, 0);
2339
2340 noacquire:
2341         fdrop(fp, td);
2342
2343         return error;
2344 }