/*      $NetBSD: sys_mqueue.c,v 1.49 2024/07/01 01:35:53 christos Exp $ */

/*
* Copyright (c) 2007-2011 Mindaugas Rasiukevicius <rmind at NetBSD org>
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
* ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
* ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
* OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
* HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
* LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
* OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
* SUCH DAMAGE.
*/

/*
* Implementation of POSIX message queues.
* Defined in the Base Definitions volume of IEEE Std 1003.1-2001.
*
* Locking
*
* Global list of message queues (mqueue_head) is protected by mqlist_lock.
* Each message queue and its members are protected by mqueue::mq_mtx.
* Note that proc_t::p_mqueue_cnt is updated atomically.
*
* Lock order:
*
*      mqlist_lock ->
*              mqueue::mq_mtx
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sys_mqueue.c,v 1.49 2024/07/01 01:35:53 christos Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/atomic.h>

#include <sys/file.h>
#include <sys/filedesc.h>
#include <sys/kauth.h>
#include <sys/lwp.h>
#include <sys/mqueue.h>
#include <sys/module.h>
#include <sys/poll.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/signal.h>
#include <sys/signalvar.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/sysctl.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/syscallvar.h>
#include <sys/syscallargs.h>

#include <miscfs/genfs/genfs.h>

MODULE(MODULE_CLASS_MISC, mqueue, NULL);

/* System-wide limits. */
u_int                   mq_open_max = MQ_OPEN_MAX;
static u_int            mq_prio_max = MQ_PRIO_MAX;
u_int                   mq_max_msgsize = 16 * MQ_DEF_MSGSIZE;
u_int                   mq_def_maxmsg = 32;
u_int                   mq_max_maxmsg = 16 * 32;

static pool_cache_t             mqmsg_cache     __read_mostly;
static kmutex_t                 mqlist_lock     __cacheline_aligned;
static LIST_HEAD(, mqueue)      mqueue_head     __cacheline_aligned;

static kauth_listener_t         mq_listener;

static int      mqueue_sysinit(void);
static int      mqueue_sysfini(bool);
static int      mq_poll_fop(file_t *, int);
static int      mq_stat_fop(file_t *, struct stat *);
static int      mq_close_fop(file_t *);

static const struct fileops mqops = {
       .fo_name = "mq",
       .fo_read = fbadop_read,
       .fo_write = fbadop_write,
       .fo_ioctl = fbadop_ioctl,
       .fo_fcntl = fnullop_fcntl,
       .fo_poll = mq_poll_fop,
       .fo_stat = mq_stat_fop,
       .fo_close = mq_close_fop,
       .fo_kqfilter = fnullop_kqfilter,
       .fo_restart = fnullop_restart,
};

static const struct syscall_package mqueue_syscalls[] = {
       { SYS_mq_open, 0, (sy_call_t *)sys_mq_open },
       { SYS_mq_close, 0, (sy_call_t *)sys_mq_close },
       { SYS_mq_unlink, 0, (sy_call_t *)sys_mq_unlink },
       { SYS_mq_getattr, 0, (sy_call_t *)sys_mq_getattr },
       { SYS_mq_setattr, 0, (sy_call_t *)sys_mq_setattr },
       { SYS_mq_notify, 0, (sy_call_t *)sys_mq_notify },
       { SYS_mq_send, 0, (sy_call_t *)sys_mq_send },
       { SYS_mq_receive, 0, (sy_call_t *)sys_mq_receive },
       { SYS___mq_timedsend50, 0, (sy_call_t *)sys___mq_timedsend50 },
       { SYS___mq_timedreceive50, 0, (sy_call_t *)sys___mq_timedreceive50 },
       { 0, 0, NULL }
};

static int
mq_listener_cb(kauth_cred_t cred, kauth_action_t action, void *cookie,
   void *arg0, void *arg1, void *arg2, void *arg3)
{
       mqueue_t *mq;
       int result;

       if (action != KAUTH_SYSTEM_MQUEUE)
               return KAUTH_RESULT_DEFER;

       result = KAUTH_RESULT_DEFER;

       mq = arg1;

       if (kauth_cred_geteuid(cred) == mq->mq_euid)
               result = KAUTH_RESULT_ALLOW;

       return result;
}

/*
* Initialisation and unloading of POSIX message queue subsystem.
*/

static int
mqueue_sysinit(void)
{
       int error;

       mqmsg_cache = pool_cache_init(MQ_DEF_MSGSIZE, coherency_unit,
           0, 0, "mqmsgpl", NULL, IPL_NONE, NULL, NULL, NULL);
       mutex_init(&mqlist_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
       LIST_INIT(&mqueue_head);

       error = syscall_establish(NULL, mqueue_syscalls);
       mq_listener = kauth_listen_scope(KAUTH_SCOPE_SYSTEM,
           mq_listener_cb, NULL);
       return error;
}

static int
mqueue_sysfini(bool interface)
{

       if (interface) {
               int error;
               bool inuse;

               /* Stop syscall activity. */
               error = syscall_disestablish(NULL, mqueue_syscalls);
               if (error)
                       return error;
               /* Check if there are any message queues in use. */
               mutex_enter(&mqlist_lock);
               inuse = !LIST_EMPTY(&mqueue_head);
               mutex_exit(&mqlist_lock);
               if (inuse) {
                       error = syscall_establish(NULL, mqueue_syscalls);
                       KASSERT(error == 0);
                       return EBUSY;
               }
       }

       kauth_unlisten_scope(mq_listener);

       mutex_destroy(&mqlist_lock);
       pool_cache_destroy(mqmsg_cache);
       return 0;
}

/*
* Module interface.
*/
static int
mqueue_modcmd(modcmd_t cmd, void *arg)
{

       switch (cmd) {
       case MODULE_CMD_INIT:
               return mqueue_sysinit();
       case MODULE_CMD_FINI:
               return mqueue_sysfini(true);
       default:
               return ENOTTY;
       }
}

/*
* Free the message.
*/
static void
mqueue_freemsg(struct mq_msg *msg, const size_t size)
{

       if (size > MQ_DEF_MSGSIZE) {
               kmem_free(msg, size);
       } else {
               pool_cache_put(mqmsg_cache, msg);
       }
}

/*
* Destroy the message queue.
*/
static void
mqueue_destroy(struct mqueue *mq)
{
       struct mq_msg *msg;
       size_t msz;
       u_int i;

       /* Note MQ_PQSIZE + 1. */
       for (i = 0; i <= MQ_PQSIZE; i++) {
               while ((msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[i])) != NULL) {
                       TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[i], msg, msg_queue);
                       msz = sizeof(struct mq_msg) + msg->msg_len;
                       mqueue_freemsg(msg, msz);
               }
       }
       if (mq->mq_name) {
               kmem_free(mq->mq_name, MQ_NAMELEN);
       }
       seldestroy(&mq->mq_rsel);
       seldestroy(&mq->mq_wsel);
       cv_destroy(&mq->mq_send_cv);
       cv_destroy(&mq->mq_recv_cv);
       mutex_destroy(&mq->mq_mtx);
       kmem_free(mq, sizeof(struct mqueue));
}

/*
* mqueue_lookup: lookup for file name in general list of message queues.
*
* => locks the message queue on success
*/
static mqueue_t *
mqueue_lookup(const char *name)
{
       mqueue_t *mq;

       KASSERT(mutex_owned(&mqlist_lock));

       LIST_FOREACH(mq, &mqueue_head, mq_list) {
               if (strncmp(mq->mq_name, name, MQ_NAMELEN) == 0) {
                       mutex_enter(&mq->mq_mtx);
                       return mq;
               }
       }
       return NULL;
}

/*
* mqueue_get: get the mqueue from the descriptor.
*
* => locks the message queue, if found.
* => holds a reference on the file descriptor.
*/
int
mqueue_get(mqd_t mqd, int fflag, mqueue_t **mqret)
{
       const int fd = (int)mqd;
       mqueue_t *mq;
       file_t *fp;

       fp = fd_getfile(fd);
       if (__predict_false(fp == NULL)) {
               return EBADF;
       }
       if (__predict_false(fp->f_type != DTYPE_MQUEUE)) {
               fd_putfile(fd);
               return EBADF;
       }
       if (fflag && (fp->f_flag & fflag) == 0) {
               fd_putfile(fd);
               return EBADF;
       }
       mq = fp->f_mqueue;
       mutex_enter(&mq->mq_mtx);

       *mqret = mq;
       return 0;
}

/*
* mqueue_linear_insert: perform linear insert according to the message
* priority into the reserved queue (MQ_PQRESQ).  Reserved queue is a
* sorted list used only when mq_prio_max is increased via sysctl.
*/
static inline void
mqueue_linear_insert(struct mqueue *mq, struct mq_msg *msg)
{
       struct mq_msg *mit;

       TAILQ_FOREACH(mit, &mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg_queue) {
               if (msg->msg_prio > mit->msg_prio)
                       break;
       }
       if (mit == NULL) {
               TAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ], msg, msg_queue);
       } else {
               TAILQ_INSERT_BEFORE(mit, msg, msg_queue);
       }
}

static int
mq_stat_fop(file_t *fp, struct stat *st)
{
       struct mqueue *mq = fp->f_mqueue;

       memset(st, 0, sizeof(*st));

       mutex_enter(&mq->mq_mtx);
       st->st_mode = mq->mq_mode;
       st->st_uid = mq->mq_euid;
       st->st_gid = mq->mq_egid;
       st->st_atimespec = mq->mq_atime;
       st->st_mtimespec = mq->mq_mtime;
       st->st_ctimespec = st->st_birthtimespec = mq->mq_btime;
       st->st_uid = kauth_cred_geteuid(fp->f_cred);
       st->st_gid = kauth_cred_getegid(fp->f_cred);
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);

       return 0;
}

static int
mq_poll_fop(file_t *fp, int events)
{
       struct mqueue *mq = fp->f_mqueue;
       struct mq_attr *mqattr;
       int revents = 0;

       mutex_enter(&mq->mq_mtx);
       mqattr = &mq->mq_attrib;
       if (events & (POLLIN | POLLRDNORM)) {
               /* Ready for receiving, if there are messages in the queue. */
               if (mqattr->mq_curmsgs)
                       revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
               else
                       selrecord(curlwp, &mq->mq_rsel);
       }
       if (events & (POLLOUT | POLLWRNORM)) {
               /* Ready for sending, if the message queue is not full. */
               if (mqattr->mq_curmsgs < mqattr->mq_maxmsg)
                       revents |= events & (POLLOUT | POLLWRNORM);
               else
                       selrecord(curlwp, &mq->mq_wsel);
       }
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);

       return revents;
}

static int
mq_close_fop(file_t *fp)
{
       proc_t *p = curproc;
       mqueue_t *mq = fp->f_mqueue;
       bool destroy = false;

       mutex_enter(&mq->mq_mtx);
       KASSERT(mq->mq_refcnt > 0);
       if (--mq->mq_refcnt == 0) {
               /* Destroy if the last reference and unlinked. */
               destroy = (mq->mq_attrib.mq_flags & MQ_UNLINKED) != 0;
       }
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);

       if (destroy) {
               mqueue_destroy(mq);
       }
       atomic_dec_uint(&p->p_mqueue_cnt);
       return 0;
}

static int
mqueue_access(mqueue_t *mq, int access, kauth_cred_t cred)
{
       accmode_t accmode = 0;

       /* Note the difference between VREAD/VWRITE and FREAD/FWRITE. */
       if (access & FREAD) {
               accmode |= VREAD;
       }
       if (access & FWRITE) {
               accmode |= VWRITE;
       }
       if (genfs_can_access(NULL, cred, mq->mq_euid, mq->mq_egid,
           mq->mq_mode, NULL, accmode)) {
               return EACCES;
       }
       return 0;
}

static int
mqueue_create(lwp_t *l, char *name, struct mq_attr *attr, mode_t mode,
   int oflag, mqueue_t **mqret)
{
       proc_t *p = l->l_proc;
       struct cwdinfo *cwdi = p->p_cwdi;
       mqueue_t *mq;
       u_int i;

       /* Empty name is invalid. */
       if (name[0] == '\0') {
               return EINVAL;
       }

       /* Check for mqueue attributes. */
       if (attr) {
               if (attr->mq_maxmsg <= 0 || attr->mq_maxmsg > mq_max_maxmsg ||
                   attr->mq_msgsize <= 0 ||
                   attr->mq_msgsize > mq_max_msgsize) {
                       return EINVAL;
               }
               attr->mq_curmsgs = 0;
       }

       /*
        * Allocate new message queue, initialize data structures, copy the
        * name attributes.  Note that the initial reference is set here.
        */
       mq = kmem_zalloc(sizeof(mqueue_t), KM_SLEEP);

       mutex_init(&mq->mq_mtx, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
       cv_init(&mq->mq_send_cv, "mqsendcv");
       cv_init(&mq->mq_recv_cv, "mqrecvcv");
       for (i = 0; i < (MQ_PQSIZE + 1); i++) {
               TAILQ_INIT(&mq->mq_head[i]);
       }
       selinit(&mq->mq_rsel);
       selinit(&mq->mq_wsel);
       mq->mq_name = name;
       mq->mq_refcnt = 1;

       if (attr != NULL) {
               memcpy(&mq->mq_attrib, attr, sizeof(struct mq_attr));
       } else {
               memset(&mq->mq_attrib, 0, sizeof(struct mq_attr));
               mq->mq_attrib.mq_maxmsg = mq_def_maxmsg;
               mq->mq_attrib.mq_msgsize = MQ_DEF_MSGSIZE - sizeof(struct mq_msg);
       }

       CTASSERT((O_MASK & (MQ_UNLINKED | MQ_RECEIVE)) == 0);
       mq->mq_attrib.mq_flags = (O_MASK & oflag);

       /* Store mode and effective UID with GID. */
       mq->mq_mode = ((mode & ~cwdi->cwdi_cmask) & ALLPERMS) & ~S_ISTXT;
       mq->mq_euid = kauth_cred_geteuid(l->l_cred);
       mq->mq_egid = kauth_cred_getegid(l->l_cred);

       *mqret = mq;
       return 0;
}

/*
* Helper function for mq_open() - note that "u_name" is a userland pointer,
* while "attr" is a kernel pointer!
*/
int
mq_handle_open(struct lwp *l, const char *u_name, int oflag, mode_t mode,
   struct mq_attr *attr, register_t *retval)
{
       struct proc *p = l->l_proc;
       struct mqueue *mq, *mq_new = NULL;
       int mqd, error;
       file_t *fp;
       char *name;

       /* Get the name from the user-space. */
       name = kmem_alloc(MQ_NAMELEN, KM_SLEEP);
       error = copyinstr(u_name, name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
       if (error) {
               kmem_free(name, MQ_NAMELEN);
               return error;
       }

       /* Allocate file structure and descriptor. */
       error = fd_allocfile(&fp, &mqd);
       if (error) {
               kmem_free(name, MQ_NAMELEN);
               return error;
       }

       /* Account and check for the limit. */
       if (atomic_inc_uint_nv(&p->p_mqueue_cnt) > mq_open_max) {
               atomic_dec_uint(&p->p_mqueue_cnt);
               error = EMFILE;
               goto err;
       }

       fp->f_type = DTYPE_MQUEUE;
       fp->f_flag = FFLAGS(oflag) & (FREAD | FWRITE);
       fp->f_ops = &mqops;

       if (oflag & O_CREAT) {
               /* Create a new message queue. */
               error = mqueue_create(l, name, attr, mode, oflag, &mq_new);
               if (error) {
                       goto err;
               }
               KASSERT(mq_new != NULL);
       }

       /* Lookup for a message queue with such name. */
       mutex_enter(&mqlist_lock);
       mq = mqueue_lookup(name);
       if (mq) {
               KASSERT(mutex_owned(&mq->mq_mtx));
               mutex_exit(&mqlist_lock);

               /* Check for exclusive create. */
               if (oflag & O_EXCL) {
                       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
                       error = EEXIST;
                       goto err;
               }

               /* Verify permissions. */
               if (mqueue_access(mq, fp->f_flag, l->l_cred) != 0) {
                       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
                       error = EACCES;
                       goto err;
               }

               /* If we have the access, add a new reference. */
               mq->mq_refcnt++;
               mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       } else {
               /* Fail if not found and not creating. */
               if ((oflag & O_CREAT) == 0) {
                       mutex_exit(&mqlist_lock);
                       KASSERT(mq_new == NULL);
                       error = ENOENT;
                       goto err;
               }

               /* Initial timestamps. */
               mq = mq_new;
               getnanotime(&mq->mq_btime);
               mq->mq_atime = mq->mq_mtime = mq->mq_btime;

               /*
                * Finally, insert message queue into the list.
                * Note: it already has the initial reference.
                */
               LIST_INSERT_HEAD(&mqueue_head, mq, mq_list);
               mutex_exit(&mqlist_lock);

               mq_new = NULL;
               name = NULL;
       }
       KASSERT(mq != NULL);
       fp->f_mqueue = mq;
       fd_affix(p, fp, mqd);
       *retval = mqd;
err:
       if (error) {
               fd_abort(p, fp, mqd);
       }
       if (mq_new) {
               /* Note: will free the 'name'. */
               mqueue_destroy(mq_new);
       } else if (name) {
               kmem_free(name, MQ_NAMELEN);
       }
       return error;
}

/*
* General mqueue system calls.
*/

int
sys_mq_open(struct lwp *l, const struct sys_mq_open_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(const char *) name;
               syscallarg(int) oflag;
               syscallarg(mode_t) mode;
               syscallarg(struct mq_attr) attr;
       } */
       struct mq_attr *attr = NULL, a;
       int error;

       if ((SCARG(uap, oflag) & O_EXEC) != 0)
               return EINVAL;

       if ((SCARG(uap, oflag) & O_CREAT) != 0 && SCARG(uap, attr) != NULL) {
               error = copyin(SCARG(uap, attr), &a, sizeof(a));
               if (error)
                       return error;
               attr = &a;
       }

       return mq_handle_open(l, SCARG(uap, name), SCARG(uap, oflag),
           SCARG(uap, mode), attr, retval);
}

int
sys_mq_close(struct lwp *l, const struct sys_mq_close_args *uap,
   register_t *retval)
{

       return sys_close(l, (const void *)uap, retval);
}

/*
* Primary mq_recv1() function.
*/
int
mq_recv1(mqd_t mqdes, void *msg_ptr, size_t msg_len, u_int *msg_prio,
   struct timespec *ts, ssize_t *mlen)
{
       struct mqueue *mq;
       struct mq_msg *msg = NULL;
       struct mq_attr *mqattr;
       u_int idx;
       int error;

       error = mqueue_get(mqdes, FREAD, &mq);
       if (error) {
               return error;
       }
       getnanotime(&mq->mq_atime);
       mqattr = &mq->mq_attrib;

       /* Check the message size limits */
       if (msg_len < mqattr->mq_msgsize) {
               error = EMSGSIZE;
               goto error;
       }

       /* Check if queue is empty */
       while (mqattr->mq_curmsgs == 0) {
               int t;

               if (mqattr->mq_flags & O_NONBLOCK) {
                       error = EAGAIN;
                       goto error;
               }
               if (ts) {
                       error = ts2timo(CLOCK_REALTIME, TIMER_ABSTIME, ts, &t,
                           NULL);
                       if (error)
                               goto error;
               } else
                       t = 0;
               /*
                * Block until someone sends the message.
                * While doing this, notification should not be sent.
                */
               mqattr->mq_flags |= MQ_RECEIVE;
               error = cv_timedwait_sig(&mq->mq_send_cv, &mq->mq_mtx, t);
               mqattr->mq_flags &= ~MQ_RECEIVE;
               if (error || (mqattr->mq_flags & MQ_UNLINKED)) {
                       error = (error == EWOULDBLOCK) ? ETIMEDOUT : EINTR;
                       goto error;
               }
       }

       /*
        * Find the highest priority message, and remove it from the queue.
        * At first, reserved queue is checked, bitmap is next.
        */
       msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[MQ_PQRESQ]);
       if (__predict_true(msg == NULL)) {
               idx = ffs(mq->mq_bitmap);
               msg = TAILQ_FIRST(&mq->mq_head[idx]);
               KASSERT(msg != NULL);
       } else {
               idx = MQ_PQRESQ;
       }
       TAILQ_REMOVE(&mq->mq_head[idx], msg, msg_queue);

       /* Unmark the bit, if last message. */
       if (__predict_true(idx) && TAILQ_EMPTY(&mq->mq_head[idx])) {
               KASSERT((MQ_PQSIZE - idx) == msg->msg_prio);
               mq->mq_bitmap &= ~(1U << --idx);
       }

       /* Decrement the counter and signal waiter, if any */
       mqattr->mq_curmsgs--;
       cv_signal(&mq->mq_recv_cv);

       /* Ready for sending now */
       selnotify(&mq->mq_wsel, POLLOUT | POLLWRNORM, 0);
error:
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       fd_putfile((int)mqdes);
       if (error)
               return error;

       /*
        * Copy the data to the user-space.
        * Note: According to POSIX, no message should be removed from the
        * queue in case of fail - this would be violated.
        */
       *mlen = msg->msg_len;
       error = copyout(msg->msg_ptr, msg_ptr, msg->msg_len);
       if (error == 0 && msg_prio)
               error = copyout(&msg->msg_prio, msg_prio, sizeof(unsigned));
       mqueue_freemsg(msg, sizeof(struct mq_msg) + msg->msg_len);

       return error;
}

int
sys_mq_receive(struct lwp *l, const struct sys_mq_receive_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(char *) msg_ptr;
               syscallarg(size_t) msg_len;
               syscallarg(unsigned *) msg_prio;
       } */
       ssize_t mlen;
       int error;

       error = mq_recv1(SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
           SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), NULL, &mlen);
       if (error == 0)
               *retval = mlen;

       return error;
}

int
sys___mq_timedreceive50(struct lwp *l,
   const struct sys___mq_timedreceive50_args *uap, register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(char *) msg_ptr;
               syscallarg(size_t) msg_len;
               syscallarg(unsigned *) msg_prio;
               syscallarg(const struct timespec *) abs_timeout;
       } */
       struct timespec ts, *tsp;
       ssize_t mlen;
       int error;

       /* Get and convert time value */
       if (SCARG(uap, abs_timeout)) {
               error = copyin(SCARG(uap, abs_timeout), &ts, sizeof(ts));
               if (error)
                       return error;
               tsp = &ts;
       } else {
               tsp = NULL;
       }

       error = mq_recv1(SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
           SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), tsp, &mlen);
       if (error == 0)
               *retval = mlen;

       return error;
}

/*
* Primary mq_send1() function.
*/
int
mq_send1(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, u_int msg_prio,
   struct timespec *ts)
{
       struct mqueue *mq;
       struct mq_msg *msg;
       struct mq_attr *mqattr;
       struct proc *notify = NULL;
       ksiginfo_t ksi;
       size_t size;
       int error;

       /* Check the priority range */
       if (msg_prio >= mq_prio_max)
               return EINVAL;

       /* Allocate a new message */
       if (msg_len > mq_max_msgsize)
               return EMSGSIZE;
       size = sizeof(struct mq_msg) + msg_len;
       if (size > mq_max_msgsize)
               return EMSGSIZE;

       if (size > MQ_DEF_MSGSIZE) {
               msg = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
       } else {
               msg = pool_cache_get(mqmsg_cache, PR_WAITOK);
       }

       /* Get the data from user-space */
       error = copyin(msg_ptr, msg->msg_ptr, msg_len);
       if (error) {
               mqueue_freemsg(msg, size);
               return error;
       }
       msg->msg_len = msg_len;
       msg->msg_prio = msg_prio;

       error = mqueue_get(mqdes, FWRITE, &mq);
       if (error) {
               mqueue_freemsg(msg, size);
               return error;
       }
       getnanotime(&mq->mq_mtime);
       mqattr = &mq->mq_attrib;

       /* Check the message size limit */
       if (msg_len <= 0 || msg_len > mqattr->mq_msgsize) {
               error = EMSGSIZE;
               goto error;
       }

       /* Check if queue is full */
       while (mqattr->mq_curmsgs >= mqattr->mq_maxmsg) {
               int t;

               if (mqattr->mq_flags & O_NONBLOCK) {
                       error = EAGAIN;
                       goto error;
               }
               if (ts) {
                       error = ts2timo(CLOCK_REALTIME, TIMER_ABSTIME, ts, &t,
                           NULL);
                       if (error)
                               goto error;
               } else
                       t = 0;
               /* Block until queue becomes available */
               error = cv_timedwait_sig(&mq->mq_recv_cv, &mq->mq_mtx, t);
               if (error || (mqattr->mq_flags & MQ_UNLINKED)) {
                       error = (error == EWOULDBLOCK) ? ETIMEDOUT : error;
                       goto error;
               }
       }
       KASSERT(mqattr->mq_curmsgs < mqattr->mq_maxmsg);

       /*
        * Insert message into the queue, according to the priority.
        * Note the difference between index and priority.
        */
       if (__predict_true(msg_prio < MQ_PQSIZE)) {
               u_int idx = MQ_PQSIZE - msg_prio;

               KASSERT(idx != MQ_PQRESQ);
               TAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head[idx], msg, msg_queue);
               mq->mq_bitmap |= (1U << --idx);
       } else {
               mqueue_linear_insert(mq, msg);
       }

       /* Check for the notify */
       if (mqattr->mq_curmsgs == 0 && mq->mq_notify_proc &&
           (mqattr->mq_flags & MQ_RECEIVE) == 0 &&
           mq->mq_sig_notify.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
               /* Initialize the signal */
               KSI_INIT(&ksi);
               ksi.ksi_signo = mq->mq_sig_notify.sigev_signo;
               ksi.ksi_code = SI_MESGQ;
               ksi.ksi_value = mq->mq_sig_notify.sigev_value;
               /* Unregister the process */
               notify = mq->mq_notify_proc;
               mq->mq_notify_proc = NULL;
       }

       /* Increment the counter and signal waiter, if any */
       mqattr->mq_curmsgs++;
       cv_signal(&mq->mq_send_cv);

       /* Ready for receiving now */
       selnotify(&mq->mq_rsel, POLLIN | POLLRDNORM, 0);
error:
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       fd_putfile((int)mqdes);

       if (error) {
               mqueue_freemsg(msg, size);
       } else if (notify) {
               /* Send the notify, if needed */
               mutex_enter(&proc_lock);
               kpsignal(notify, &ksi, NULL);
               mutex_exit(&proc_lock);
       }
       return error;
}

int
sys_mq_send(struct lwp *l, const struct sys_mq_send_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(const char *) msg_ptr;
               syscallarg(size_t) msg_len;
               syscallarg(unsigned) msg_prio;
       } */

       return mq_send1(SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
           SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), NULL);
}

int
sys___mq_timedsend50(struct lwp *l, const struct sys___mq_timedsend50_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(const char *) msg_ptr;
               syscallarg(size_t) msg_len;
               syscallarg(unsigned) msg_prio;
               syscallarg(const struct timespec *) abs_timeout;
       } */
       struct timespec ts, *tsp;
       int error;

       /* Get and convert time value */
       if (SCARG(uap, abs_timeout)) {
               error = copyin(SCARG(uap, abs_timeout), &ts, sizeof(ts));
               if (error)
                       return error;
               tsp = &ts;
       } else {
               tsp = NULL;
       }

       return mq_send1(SCARG(uap, mqdes), SCARG(uap, msg_ptr),
           SCARG(uap, msg_len), SCARG(uap, msg_prio), tsp);
}

int
sys_mq_notify(struct lwp *l, const struct sys_mq_notify_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(const struct sigevent *) notification;
       } */
       struct mqueue *mq;
       struct sigevent sig;
       int error;

       if (SCARG(uap, notification)) {
               /* Get the signal from user-space */
               error = copyin(SCARG(uap, notification), &sig,
                   sizeof(struct sigevent));
               if (error)
                       return error;
               if (sig.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
                   (sig.sigev_signo <=0 || sig.sigev_signo >= NSIG))
                       return EINVAL;
       }

       error = mqueue_get(SCARG(uap, mqdes), 0, &mq);
       if (error) {
               return error;
       }
       if (SCARG(uap, notification)) {
               /* Register notification: set the signal and target process */
               if (mq->mq_notify_proc == NULL) {
                       memcpy(&mq->mq_sig_notify, &sig,
                           sizeof(struct sigevent));
                       mq->mq_notify_proc = l->l_proc;
               } else {
                       /* Fail if someone else already registered */
                       error = EBUSY;
               }
       } else {
               /* Unregister the notification */
               mq->mq_notify_proc = NULL;
       }
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       fd_putfile((int)SCARG(uap, mqdes));

       return error;
}

int
sys_mq_getattr(struct lwp *l, const struct sys_mq_getattr_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(struct mq_attr *) mqstat;
       } */
       struct mqueue *mq;
       struct mq_attr attr;
       int error;

       error = mqueue_get(SCARG(uap, mqdes), 0, &mq);
       if (error) {
               return error;
       }
       memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       fd_putfile((int)SCARG(uap, mqdes));

       return copyout(&attr, SCARG(uap, mqstat), sizeof(struct mq_attr));
}

int
sys_mq_setattr(struct lwp *l, const struct sys_mq_setattr_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(mqd_t) mqdes;
               syscallarg(const struct mq_attr *) mqstat;
               syscallarg(struct mq_attr *) omqstat;
       } */
       struct mqueue *mq;
       struct mq_attr attr;
       int error, nonblock;

       error = copyin(SCARG(uap, mqstat), &attr, sizeof(struct mq_attr));
       if (error)
               return error;
       nonblock = (attr.mq_flags & O_NONBLOCK);

       error = mqueue_get(SCARG(uap, mqdes), 0, &mq);
       if (error) {
               return error;
       }

       /* Copy the old attributes, if needed */
       if (SCARG(uap, omqstat)) {
               memcpy(&attr, &mq->mq_attrib, sizeof(struct mq_attr));
       }

       /* Ignore everything, except O_NONBLOCK */
       if (nonblock)
               mq->mq_attrib.mq_flags |= O_NONBLOCK;
       else
               mq->mq_attrib.mq_flags &= ~O_NONBLOCK;

       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
       fd_putfile((int)SCARG(uap, mqdes));

       /*
        * Copy the data to the user-space.
        * Note: According to POSIX, the new attributes should not be set in
        * case of fail - this would be violated.
        */
       if (SCARG(uap, omqstat))
               error = copyout(&attr, SCARG(uap, omqstat),
                   sizeof(struct mq_attr));

       return error;
}

int
sys_mq_unlink(struct lwp *l, const struct sys_mq_unlink_args *uap,
   register_t *retval)
{
       /* {
               syscallarg(const char *) name;
       } */
       mqueue_t *mq;
       char *name;
       int error, refcnt = 0;

       /* Get the name from the user-space */
       name = kmem_alloc(MQ_NAMELEN, KM_SLEEP);
       error = copyinstr(SCARG(uap, name), name, MQ_NAMELEN - 1, NULL);
       if (error) {
               kmem_free(name, MQ_NAMELEN);
               return error;
       }

       mutex_enter(&mqlist_lock);
       mq = mqueue_lookup(name);
       if (mq == NULL) {
               error = ENOENT;
               goto err;
       }
       KASSERT(mutex_owned(&mq->mq_mtx));

       /* Verify permissions. */
       if (kauth_authorize_system(l->l_cred, KAUTH_SYSTEM_MQUEUE, 0, mq,
           NULL, NULL)) {
               mutex_exit(&mq->mq_mtx);
               error = EACCES;
               goto err;
       }

       /* Remove and destroy if no references. */
       LIST_REMOVE(mq, mq_list);
       refcnt = mq->mq_refcnt;
       if (refcnt) {
               /* Mark as unlinked, if there are references. */
               mq->mq_attrib.mq_flags |= MQ_UNLINKED;
       }

       /* Wake up waiters, if there are any. */
       cv_broadcast(&mq->mq_send_cv);
       cv_broadcast(&mq->mq_recv_cv);

       selnotify(&mq->mq_rsel, POLLHUP, 0);
       selnotify(&mq->mq_wsel, POLLHUP, 0);

       mutex_exit(&mq->mq_mtx);
err:
       mutex_exit(&mqlist_lock);
       /*
        * If last reference - destroy the message queue.  Otherwise,
        * the last mq_close() call will do that.
        */
       if (!error && refcnt == 0) {
               mqueue_destroy(mq);
       }
       kmem_free(name, MQ_NAMELEN);

       return error;
}

/*
* System control nodes.
*/
SYSCTL_SETUP(mqueue_sysctl_init, "mqueue systl")
{
       const struct sysctlnode *node = NULL;

       sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT|CTLFLAG_IMMEDIATE,
               CTLTYPE_INT, "posix_msg",
               SYSCTL_DESCR("Version of IEEE Std 1003.1 and its "
                            "Message Passing option to which the "
                            "system attempts to conform"),
               NULL, _POSIX_MESSAGE_PASSING, NULL, 0,
               CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
       sysctl_createv(clog, 0, NULL, &node,
               CTLFLAG_PERMANENT,
               CTLTYPE_NODE, "mqueue",
               SYSCTL_DESCR("Message queue options"),
               NULL, 0, NULL, 0,
               CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);

       if (node == NULL)
               return;

       sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
               CTLTYPE_INT, "mq_open_max",
               SYSCTL_DESCR("Maximal number of message queue descriptors "
                            "that process could open"),
               NULL, 0, &mq_open_max, 0,
               CTL_CREATE, CTL_EOL);
       sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
               CTLTYPE_INT, "mq_prio_max",
               SYSCTL_DESCR("Maximal priority of the message"),
               NULL, 0, &mq_prio_max, 0,
               CTL_CREATE, CTL_EOL);
       sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
               CTLTYPE_INT, "mq_max_msgsize",
               SYSCTL_DESCR("Maximal allowed size of the message"),
               NULL, 0, &mq_max_msgsize, 0,
               CTL_CREATE, CTL_EOL);
       sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
               CTLTYPE_INT, "mq_def_maxmsg",
               SYSCTL_DESCR("Default maximal message count"),
               NULL, 0, &mq_def_maxmsg, 0,
               CTL_CREATE, CTL_EOL);
       sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
               CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
               CTLTYPE_INT, "mq_max_maxmsg",
               SYSCTL_DESCR("Maximal allowed message count"),
               NULL, 0, &mq_max_maxmsg, 0,
               CTL_CREATE, CTL_EOL);

       return;
}

/*
* Debugging.
*/
#if defined(DDB)

void
mqueue_print_list(void (*pr)(const char *, ...))
{
       struct mqueue *mq;

       (*pr)("Global list of the message queues:\n");
       (*pr)("%20s %10s %8s %8s %3s %4s %4s %4s\n",
           "Name", "Ptr", "Mode", "Flags",  "Ref",
           "MaxMsg", "MsgSze", "CurMsg");
       LIST_FOREACH(mq, &mqueue_head, mq_list) {
               (*pr)("%20s %10p %8x %8x %3u %6lu %6lu %6lu\n",
                   mq->mq_name, mq, mq->mq_mode,
                   mq->mq_attrib.mq_flags, mq->mq_refcnt,
                   mq->mq_attrib.mq_maxmsg, mq->mq_attrib.mq_msgsize,
                   mq->mq_attrib.mq_curmsgs);
       }
}

#endif /* defined(DDB) */