afs: Provide a function to get a ref on a call
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / file_table.c
1 /*
2  *  linux/fs/file_table.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
6  */
7
8 #include <linux/string.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fdtable.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/cred.h>
17 #include <linux/eventpoll.h>
18 #include <linux/rcupdate.h>
19 #include <linux/mount.h>
20 #include <linux/capability.h>
21 #include <linux/cdev.h>
22 #include <linux/fsnotify.h>
23 #include <linux/sysctl.h>
24 #include <linux/percpu_counter.h>
25 #include <linux/percpu.h>
26 #include <linux/task_work.h>
27 #include <linux/ima.h>
28 #include <linux/swap.h>
29
30 #include <linux/atomic.h>
31
32 #include "internal.h"
33
34 /* sysctl tunables... */
35 struct files_stat_struct files_stat = {
36         .max_files = NR_FILE
37 };
38
39 /* SLAB cache for file structures */
40 static struct kmem_cache *filp_cachep __read_mostly;
41
42 static struct percpu_counter nr_files __cacheline_aligned_in_smp;
43
44 static void file_free_rcu(struct rcu_head *head)
45 {
46         struct file *f = container_of(head, struct file, f_u.fu_rcuhead);
47
48         put_cred(f->f_cred);
49         kmem_cache_free(filp_cachep, f);
50 }
51
52 static inline void file_free(struct file *f)
53 {
54         security_file_free(f);
55         if (!(f->f_mode & FMODE_NOACCOUNT))
56                 percpu_counter_dec(&nr_files);
57         call_rcu(&f->f_u.fu_rcuhead, file_free_rcu);
58 }
59
60 /*
61  * Return the total number of open files in the system
62  */
63 static long get_nr_files(void)
64 {
65         return percpu_counter_read_positive(&nr_files);
66 }
67
68 /*
69  * Return the maximum number of open files in the system
70  */
71 unsigned long get_max_files(void)
72 {
73         return files_stat.max_files;
74 }
75 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_max_files);
76
77 /*
78  * Handle nr_files sysctl
79  */
80 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
81 int proc_nr_files(struct ctl_table *table, int write,
82                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
83 {
84         files_stat.nr_files = get_nr_files();
85         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
86 }
87 #else
88 int proc_nr_files(struct ctl_table *table, int write,
89                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
90 {
91         return -ENOSYS;
92 }
93 #endif
94
95 static struct file *__alloc_file(int flags, const struct cred *cred)
96 {
97         struct file *f;
98         int error;
99
100         f = kmem_cache_zalloc(filp_cachep, GFP_KERNEL);
101         if (unlikely(!f))
102                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
103
104         f->f_cred = get_cred(cred);
105         error = security_file_alloc(f);
106         if (unlikely(error)) {
107                 file_free_rcu(&f->f_u.fu_rcuhead);
108                 return ERR_PTR(error);
109         }
110
111         atomic_long_set(&f->f_count, 1);
112         rwlock_init(&f->f_owner.lock);
113         spin_lock_init(&f->f_lock);
114         mutex_init(&f->f_pos_lock);
115         eventpoll_init_file(f);
116         f->f_flags = flags;
117         f->f_mode = OPEN_FMODE(flags);
118         /* f->f_version: 0 */
119
120         return f;
121 }
122
123 /* Find an unused file structure and return a pointer to it.
124  * Returns an error pointer if some error happend e.g. we over file
125  * structures limit, run out of memory or operation is not permitted.
126  *
127  * Be very careful using this.  You are responsible for
128  * getting write access to any mount that you might assign
129  * to this filp, if it is opened for write.  If this is not
130  * done, you will imbalance int the mount's writer count
131  * and a warning at __fput() time.
132  */
133 struct file *alloc_empty_file(int flags, const struct cred *cred)
134 {
135         static long old_max;
136         struct file *f;
137
138         /*
139          * Privileged users can go above max_files
140          */
141         if (get_nr_files() >= files_stat.max_files && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
142                 /*
143                  * percpu_counters are inaccurate.  Do an expensive check before
144                  * we go and fail.
145                  */
146                 if (percpu_counter_sum_positive(&nr_files) >= files_stat.max_files)
147                         goto over;
148         }
149
150         f = __alloc_file(flags, cred);
151         if (!IS_ERR(f))
152                 percpu_counter_inc(&nr_files);
153
154         return f;
155
156 over:
157         /* Ran out of filps - report that */
158         if (get_nr_files() > old_max) {
159                 pr_info("VFS: file-max limit %lu reached\n", get_max_files());
160                 old_max = get_nr_files();
161         }
162         return ERR_PTR(-ENFILE);
163 }
164
165 /*
166  * Variant of alloc_empty_file() that doesn't check and modify nr_files.
167  *
168  * Should not be used unless there's a very good reason to do so.
169  */
170 struct file *alloc_empty_file_noaccount(int flags, const struct cred *cred)
171 {
172         struct file *f = __alloc_file(flags, cred);
173
174         if (!IS_ERR(f))
175                 f->f_mode |= FMODE_NOACCOUNT;
176
177         return f;
178 }
179
180 /**
181  * alloc_file - allocate and initialize a 'struct file'
182  *
183  * @path: the (dentry, vfsmount) pair for the new file
184  * @flags: O_... flags with which the new file will be opened
185  * @fop: the 'struct file_operations' for the new file
186  */
187 static struct file *alloc_file(const struct path *path, int flags,
188                 const struct file_operations *fop)
189 {
190         struct file *file;
191
192         file = alloc_empty_file(flags, current_cred());
193         if (IS_ERR(file))
194                 return file;
195
196         file->f_path = *path;
197         file->f_inode = path->dentry->d_inode;
198         file->f_mapping = path->dentry->d_inode->i_mapping;
199         file->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(file->f_mapping);
200         if ((file->f_mode & FMODE_READ) &&
201              likely(fop->read || fop->read_iter))
202                 file->f_mode |= FMODE_CAN_READ;
203         if ((file->f_mode & FMODE_WRITE) &&
204              likely(fop->write || fop->write_iter))
205                 file->f_mode |= FMODE_CAN_WRITE;
206         file->f_mode |= FMODE_OPENED;
207         file->f_op = fop;
208         if ((file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
209                 i_readcount_inc(path->dentry->d_inode);
210         return file;
211 }
212
213 struct file *alloc_file_pseudo(struct inode *inode, struct vfsmount *mnt,
214                                 const char *name, int flags,
215                                 const struct file_operations *fops)
216 {
217         static const struct dentry_operations anon_ops = {
218                 .d_dname = simple_dname
219         };
220         struct qstr this = QSTR_INIT(name, strlen(name));
221         struct path path;
222         struct file *file;
223
224         path.dentry = d_alloc_pseudo(mnt->mnt_sb, &this);
225         if (!path.dentry)
226                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
227         if (!mnt->mnt_sb->s_d_op)
228                 d_set_d_op(path.dentry, &anon_ops);
229         path.mnt = mntget(mnt);
230         d_instantiate(path.dentry, inode);
231         file = alloc_file(&path, flags, fops);
232         if (IS_ERR(file)) {
233                 ihold(inode);
234                 path_put(&path);
235         }
236         return file;
237 }
238 EXPORT_SYMBOL(alloc_file_pseudo);
239
240 struct file *alloc_file_clone(struct file *base, int flags,
241                                 const struct file_operations *fops)
242 {
243         struct file *f = alloc_file(&base->f_path, flags, fops);
244         if (!IS_ERR(f)) {
245                 path_get(&f->f_path);
246                 f->f_mapping = base->f_mapping;
247         }
248         return f;
249 }
250
251 /* the real guts of fput() - releasing the last reference to file
252  */
253 static void __fput(struct file *file)
254 {
255         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
256         struct vfsmount *mnt = file->f_path.mnt;
257         struct inode *inode = file->f_inode;
258
259         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_OPENED)))
260                 goto out;
261
262         might_sleep();
263
264         fsnotify_close(file);
265         /*
266          * The function eventpoll_release() should be the first called
267          * in the file cleanup chain.
268          */
269         eventpoll_release(file);
270         locks_remove_file(file);
271
272         ima_file_free(file);
273         if (unlikely(file->f_flags & FASYNC)) {
274                 if (file->f_op->fasync)
275                         file->f_op->fasync(-1, file, 0);
276         }
277         if (file->f_op->release)
278                 file->f_op->release(inode, file);
279         if (unlikely(S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev != NULL &&
280                      !(file->f_mode & FMODE_PATH))) {
281                 cdev_put(inode->i_cdev);
282         }
283         fops_put(file->f_op);
284         put_pid(file->f_owner.pid);
285         if ((file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
286                 i_readcount_dec(inode);
287         if (file->f_mode & FMODE_WRITER) {
288                 put_write_access(inode);
289                 __mnt_drop_write(mnt);
290         }
291         dput(dentry);
292         mntput(mnt);
293 out:
294         file_free(file);
295 }
296
297 static LLIST_HEAD(delayed_fput_list);
298 static void delayed_fput(struct work_struct *unused)
299 {
300         struct llist_node *node = llist_del_all(&delayed_fput_list);
301         struct file *f, *t;
302
303         llist_for_each_entry_safe(f, t, node, f_u.fu_llist)
304                 __fput(f);
305 }
306
307 static void ____fput(struct callback_head *work)
308 {
309         __fput(container_of(work, struct file, f_u.fu_rcuhead));
310 }
311
312 /*
313  * If kernel thread really needs to have the final fput() it has done
314  * to complete, call this.  The only user right now is the boot - we
315  * *do* need to make sure our writes to binaries on initramfs has
316  * not left us with opened struct file waiting for __fput() - execve()
317  * won't work without that.  Please, don't add more callers without
318  * very good reasons; in particular, never call that with locks
319  * held and never call that from a thread that might need to do
320  * some work on any kind of umount.
321  */
322 void flush_delayed_fput(void)
323 {
324         delayed_fput(NULL);
325 }
326
327 static DECLARE_DELAYED_WORK(delayed_fput_work, delayed_fput);
328
329 void fput(struct file *file)
330 {
331         if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
332                 struct task_struct *task = current;
333
334                 if (likely(!in_interrupt() && !(task->flags & PF_KTHREAD))) {
335                         init_task_work(&file->f_u.fu_rcuhead, ____fput);
336                         if (!task_work_add(task, &file->f_u.fu_rcuhead, true))
337                                 return;
338                         /*
339                          * After this task has run exit_task_work(),
340                          * task_work_add() will fail.  Fall through to delayed
341                          * fput to avoid leaking *file.
342                          */
343                 }
344
345                 if (llist_add(&file->f_u.fu_llist, &delayed_fput_list))
346                         schedule_delayed_work(&delayed_fput_work, 1);
347         }
348 }
349
350 /*
351  * synchronous analog of fput(); for kernel threads that might be needed
352  * in some umount() (and thus can't use flush_delayed_fput() without
353  * risking deadlocks), need to wait for completion of __fput() and know
354  * for this specific struct file it won't involve anything that would
355  * need them.  Use only if you really need it - at the very least,
356  * don't blindly convert fput() by kernel thread to that.
357  */
358 void __fput_sync(struct file *file)
359 {
360         if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
361                 struct task_struct *task = current;
362                 BUG_ON(!(task->flags & PF_KTHREAD));
363                 __fput(file);
364         }
365 }
366
367 EXPORT_SYMBOL(fput);
368
369 void __init files_init(void)
370 {
371         filp_cachep = kmem_cache_create("filp", sizeof(struct file), 0,
372                         SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC | SLAB_ACCOUNT, NULL);
373         percpu_counter_init(&nr_files, 0, GFP_KERNEL);
374 }
375
376 /*
377  * One file with associated inode and dcache is very roughly 1K. Per default
378  * do not use more than 10% of our memory for files.
379  */
380 void __init files_maxfiles_init(void)
381 {
382         unsigned long n;
383         unsigned long nr_pages = totalram_pages();
384         unsigned long memreserve = (nr_pages - nr_free_pages()) * 3/2;
385
386         memreserve = min(memreserve, nr_pages - 1);
387         n = ((nr_pages - memreserve) * (PAGE_SIZE / 1024)) / 10;
388
389         files_stat.max_files = max_t(unsigned long, n, NR_FILE);
390 }