io_uring: move fdinfo helpers to its own file
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / kernfs / dir.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/dir.c - kernfs directory implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/namei.h>
13 #include <linux/idr.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/hash.h>
17
18 #include "kernfs-internal.h"
19
20 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_rename_lock);     /* kn->parent and ->name */
21 /*
22  * Don't use rename_lock to piggy back on pr_cont_buf. We don't want to
23  * call pr_cont() while holding rename_lock. Because sometimes pr_cont()
24  * will perform wakeups when releasing console_sem. Holding rename_lock
25  * will introduce deadlock if the scheduler reads the kernfs_name in the
26  * wakeup path.
27  */
28 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_pr_cont_lock);
29 static char kernfs_pr_cont_buf[PATH_MAX];       /* protected by pr_cont_lock */
30 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_idr_lock);        /* root->ino_idr */
31
32 #define rb_to_kn(X) rb_entry((X), struct kernfs_node, rb)
33
34 static bool kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
35 {
36         lockdep_assert_held(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
37         return atomic_read(&kn->active) >= 0;
38 }
39
40 static bool kernfs_lockdep(struct kernfs_node *kn)
41 {
42 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
43         return kn->flags & KERNFS_LOCKDEP;
44 #else
45         return false;
46 #endif
47 }
48
49 static int kernfs_name_locked(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
50 {
51         if (!kn)
52                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
53
54         return strlcpy(buf, kn->parent ? kn->name : "/", buflen);
55 }
56
57 /* kernfs_node_depth - compute depth from @from to @to */
58 static size_t kernfs_depth(struct kernfs_node *from, struct kernfs_node *to)
59 {
60         size_t depth = 0;
61
62         while (to->parent && to != from) {
63                 depth++;
64                 to = to->parent;
65         }
66         return depth;
67 }
68
69 static struct kernfs_node *kernfs_common_ancestor(struct kernfs_node *a,
70                                                   struct kernfs_node *b)
71 {
72         size_t da, db;
73         struct kernfs_root *ra = kernfs_root(a), *rb = kernfs_root(b);
74
75         if (ra != rb)
76                 return NULL;
77
78         da = kernfs_depth(ra->kn, a);
79         db = kernfs_depth(rb->kn, b);
80
81         while (da > db) {
82                 a = a->parent;
83                 da--;
84         }
85         while (db > da) {
86                 b = b->parent;
87                 db--;
88         }
89
90         /* worst case b and a will be the same at root */
91         while (b != a) {
92                 b = b->parent;
93                 a = a->parent;
94         }
95
96         return a;
97 }
98
99 /**
100  * kernfs_path_from_node_locked - find a pseudo-absolute path to @kn_to,
101  * where kn_from is treated as root of the path.
102  * @kn_from: kernfs node which should be treated as root for the path
103  * @kn_to: kernfs node to which path is needed
104  * @buf: buffer to copy the path into
105  * @buflen: size of @buf
106  *
107  * We need to handle couple of scenarios here:
108  * [1] when @kn_from is an ancestor of @kn_to at some level
109  * kn_from: /n1/n2/n3
110  * kn_to:   /n1/n2/n3/n4/n5
111  * result:  /n4/n5
112  *
113  * [2] when @kn_from is on a different hierarchy and we need to find common
114  * ancestor between @kn_from and @kn_to.
115  * kn_from: /n1/n2/n3/n4
116  * kn_to:   /n1/n2/n5
117  * result:  /../../n5
118  * OR
119  * kn_from: /n1/n2/n3/n4/n5   [depth=5]
120  * kn_to:   /n1/n2/n3         [depth=3]
121  * result:  /../..
122  *
123  * [3] when @kn_to is NULL result will be "(null)"
124  *
125  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
126  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
127  * '\0'.  On error, -errno is returned.
128  */
129 static int kernfs_path_from_node_locked(struct kernfs_node *kn_to,
130                                         struct kernfs_node *kn_from,
131                                         char *buf, size_t buflen)
132 {
133         struct kernfs_node *kn, *common;
134         const char parent_str[] = "/..";
135         size_t depth_from, depth_to, len = 0;
136         int i, j;
137
138         if (!kn_to)
139                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
140
141         if (!kn_from)
142                 kn_from = kernfs_root(kn_to)->kn;
143
144         if (kn_from == kn_to)
145                 return strlcpy(buf, "/", buflen);
146
147         if (!buf)
148                 return -EINVAL;
149
150         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
151         if (WARN_ON(!common))
152                 return -EINVAL;
153
154         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
155         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
156
157         buf[0] = '\0';
158
159         for (i = 0; i < depth_from; i++)
160                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
161                                len < buflen ? buflen - len : 0);
162
163         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
164         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
165                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
166                         kn = kn->parent;
167                 len += strlcpy(buf + len, "/",
168                                len < buflen ? buflen - len : 0);
169                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
170                                len < buflen ? buflen - len : 0);
171         }
172
173         return len;
174 }
175
176 /**
177  * kernfs_name - obtain the name of a given node
178  * @kn: kernfs_node of interest
179  * @buf: buffer to copy @kn's name into
180  * @buflen: size of @buf
181  *
182  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
183  * similar to strlcpy().  It returns the length of @kn's name and if @buf
184  * isn't long enough, it's filled upto @buflen-1 and nul terminated.
185  *
186  * Fills buffer with "(null)" if @kn is NULL.
187  *
188  * This function can be called from any context.
189  */
190 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
191 {
192         unsigned long flags;
193         int ret;
194
195         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
196         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
197         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
198         return ret;
199 }
200
201 /**
202  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
203  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
204  * @to: kernfs_node of interest
205  * @buf: buffer to copy @to's path into
206  * @buflen: size of @buf
207  *
208  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
209  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
210  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
211  * returned.
212  *
213  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
214  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
215  * '\0'.  On error, -errno is returned.
216  */
217 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
218                           char *buf, size_t buflen)
219 {
220         unsigned long flags;
221         int ret;
222
223         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
224         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
225         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
226         return ret;
227 }
228 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
229
230 /**
231  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
232  * @kn: kernfs_node of interest
233  *
234  * This function can be called from any context.
235  */
236 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
237 {
238         unsigned long flags;
239
240         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
241
242         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
243         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
244
245         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
246 }
247
248 /**
249  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
250  * @kn: kernfs_node of interest
251  *
252  * This function can be called from any context.
253  */
254 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
255 {
256         unsigned long flags;
257         int sz;
258
259         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
260
261         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
262                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
263         if (sz < 0) {
264                 pr_cont("(error)");
265                 goto out;
266         }
267
268         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
269                 pr_cont("(name too long)");
270                 goto out;
271         }
272
273         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
274
275 out:
276         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
277 }
278
279 /**
280  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
281  * @kn: kernfs_node of interest
282  *
283  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
284  * called from any context.
285  */
286 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
287 {
288         struct kernfs_node *parent;
289         unsigned long flags;
290
291         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
292         parent = kn->parent;
293         kernfs_get(parent);
294         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
295
296         return parent;
297 }
298
299 /**
300  *      kernfs_name_hash
301  *      @name: Null terminated string to hash
302  *      @ns:   Namespace tag to hash
303  *
304  *      Returns 31 bit hash of ns + name (so it fits in an off_t )
305  */
306 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
307 {
308         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
309         unsigned int len = strlen(name);
310         while (len--)
311                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
312         hash = end_name_hash(hash);
313         hash &= 0x7fffffffU;
314         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
315         if (hash < 2)
316                 hash += 2;
317         if (hash >= INT_MAX)
318                 hash = INT_MAX - 1;
319         return hash;
320 }
321
322 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
323                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
324 {
325         if (hash < kn->hash)
326                 return -1;
327         if (hash > kn->hash)
328                 return 1;
329         if (ns < kn->ns)
330                 return -1;
331         if (ns > kn->ns)
332                 return 1;
333         return strcmp(name, kn->name);
334 }
335
336 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
337                              const struct kernfs_node *right)
338 {
339         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
340 }
341
342 /**
343  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
344  *      @kn: kernfs_node of interest
345  *
346  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
347  *      @kn->parent->dir.children.
348  *
349  *      Locking:
350  *      kernfs_rwsem held exclusive
351  *
352  *      RETURNS:
353  *      0 on susccess -EEXIST on failure.
354  */
355 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
356 {
357         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
358         struct rb_node *parent = NULL;
359
360         while (*node) {
361                 struct kernfs_node *pos;
362                 int result;
363
364                 pos = rb_to_kn(*node);
365                 parent = *node;
366                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
367                 if (result < 0)
368                         node = &pos->rb.rb_left;
369                 else if (result > 0)
370                         node = &pos->rb.rb_right;
371                 else
372                         return -EEXIST;
373         }
374
375         /* add new node and rebalance the tree */
376         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
377         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
378
379         /* successfully added, account subdir number */
380         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
381                 kn->parent->dir.subdirs++;
382         kernfs_inc_rev(kn->parent);
383
384         return 0;
385 }
386
387 /**
388  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
389  *      @kn: kernfs_node of interest
390  *
391  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
392  *      kn->parent->dir.children.  Returns %true if @kn was actually
393  *      removed, %false if @kn wasn't on the rbtree.
394  *
395  *      Locking:
396  *      kernfs_rwsem held exclusive
397  */
398 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
399 {
400         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
401                 return false;
402
403         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
404                 kn->parent->dir.subdirs--;
405         kernfs_inc_rev(kn->parent);
406
407         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
408         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
409         return true;
410 }
411
412 /**
413  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
414  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
415  *
416  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
417  *      is NULL.
418  *
419  *      RETURNS:
420  *      Pointer to @kn on success, NULL on failure.
421  */
422 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
423 {
424         if (unlikely(!kn))
425                 return NULL;
426
427         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
428                 return NULL;
429
430         if (kernfs_lockdep(kn))
431                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
432         return kn;
433 }
434
435 /**
436  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
437  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
438  *
439  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
440  *      is NULL.
441  */
442 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
443 {
444         int v;
445
446         if (unlikely(!kn))
447                 return;
448
449         if (kernfs_lockdep(kn))
450                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
451         v = atomic_dec_return(&kn->active);
452         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
453                 return;
454
455         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
456 }
457
458 /**
459  * kernfs_drain - drain kernfs_node
460  * @kn: kernfs_node to drain
461  *
462  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Mutiple
463  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
464  * return after draining is complete.
465  */
466 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
467         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
468         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
469 {
470         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
471
472         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
473         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
474
475         up_write(&root->kernfs_rwsem);
476
477         if (kernfs_lockdep(kn)) {
478                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
479                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
480                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
481         }
482
483         /* but everyone should wait for draining */
484         wait_event(root->deactivate_waitq,
485                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
486
487         if (kernfs_lockdep(kn)) {
488                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
489                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
490         }
491
492         kernfs_drain_open_files(kn);
493
494         down_write(&root->kernfs_rwsem);
495 }
496
497 /**
498  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
499  * @kn: the target kernfs_node
500  */
501 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
502 {
503         if (kn) {
504                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
505                 atomic_inc(&kn->count);
506         }
507 }
508 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
509
510 /**
511  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
512  * @kn: the target kernfs_node
513  *
514  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
515  */
516 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
517 {
518         struct kernfs_node *parent;
519         struct kernfs_root *root;
520
521         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
522                 return;
523         root = kernfs_root(kn);
524  repeat:
525         /*
526          * Moving/renaming is always done while holding reference.
527          * kn->parent won't change beneath us.
528          */
529         parent = kn->parent;
530
531         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
532                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
533                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
534
535         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
536                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
537
538         kfree_const(kn->name);
539
540         if (kn->iattr) {
541                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs);
542                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
543         }
544         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
545         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
546         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
547         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
548
549         kn = parent;
550         if (kn) {
551                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
552                         goto repeat;
553         } else {
554                 /* just released the root kn, free @root too */
555                 idr_destroy(&root->ino_idr);
556                 kfree(root);
557         }
558 }
559 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
560
561 /**
562  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
563  * @dentry: the dentry in question
564  *
565  * Return the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
566  * kernfs one, %NULL is returned.
567  *
568  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
569  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
570  * fully responsible for determining what's accessible.
571  */
572 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
573 {
574         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
575                 return kernfs_dentry_node(dentry);
576         return NULL;
577 }
578
579 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
580                                              struct kernfs_node *parent,
581                                              const char *name, umode_t mode,
582                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
583                                              unsigned flags)
584 {
585         struct kernfs_node *kn;
586         u32 id_highbits;
587         int ret;
588
589         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
590         if (!name)
591                 return NULL;
592
593         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
594         if (!kn)
595                 goto err_out1;
596
597         idr_preload(GFP_KERNEL);
598         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
599         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
600         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
601                 root->id_highbits++;
602         id_highbits = root->id_highbits;
603         root->last_id_lowbits = ret;
604         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
605         idr_preload_end();
606         if (ret < 0)
607                 goto err_out2;
608
609         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
610
611         atomic_set(&kn->count, 1);
612         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
613         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
614
615         kn->name = name;
616         kn->mode = mode;
617         kn->flags = flags;
618
619         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
620                 struct iattr iattr = {
621                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
622                         .ia_uid = uid,
623                         .ia_gid = gid,
624                 };
625
626                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
627                 if (ret < 0)
628                         goto err_out3;
629         }
630
631         if (parent) {
632                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
633                 if (ret)
634                         goto err_out3;
635         }
636
637         return kn;
638
639  err_out3:
640         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
641  err_out2:
642         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
643  err_out1:
644         kfree_const(name);
645         return NULL;
646 }
647
648 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
649                                     const char *name, umode_t mode,
650                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
651                                     unsigned flags)
652 {
653         struct kernfs_node *kn;
654
655         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
656                                name, mode, uid, gid, flags);
657         if (kn) {
658                 kernfs_get(parent);
659                 kn->parent = parent;
660         }
661         return kn;
662 }
663
664 /*
665  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
666  * @root: the kernfs root
667  * @id: the target node id
668  *
669  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
670  * zero, all generations are matched.
671  *
672  * RETURNS:
673  * NULL on failure. Return a kernfs node with reference counter incremented
674  */
675 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
676                                                    u64 id)
677 {
678         struct kernfs_node *kn;
679         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
680         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
681
682         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
683
684         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
685         if (!kn)
686                 goto err_unlock;
687
688         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
689                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
690                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
691                         goto err_unlock;
692         } else {
693                 /* 0 matches all generations */
694                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
695                         goto err_unlock;
696         }
697
698         /*
699          * ACTIVATED is protected with kernfs_mutex but it was clear when
700          * @kn was added to idr and we just wanna see it set.  No need to
701          * grab kernfs_mutex.
702          */
703         if (unlikely(!(kn->flags & KERNFS_ACTIVATED) ||
704                      !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
705                 goto err_unlock;
706
707         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
708         return kn;
709 err_unlock:
710         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
711         return NULL;
712 }
713
714 /**
715  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
716  *      @kn: kernfs_node to be added
717  *
718  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
719  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
720  *      directory and link into the children list of the parent.
721  *
722  *      RETURNS:
723  *      0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
724  *      exists.
725  */
726 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
727 {
728         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
729         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
730         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
731         bool has_ns;
732         int ret;
733
734         down_write(&root->kernfs_rwsem);
735
736         ret = -EINVAL;
737         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
738         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
739                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
740                 goto out_unlock;
741
742         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
743                 goto out_unlock;
744
745         ret = -ENOENT;
746         if (parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR)
747                 goto out_unlock;
748
749         if ((parent->flags & KERNFS_ACTIVATED) && !kernfs_active(parent))
750                 goto out_unlock;
751
752         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
753
754         ret = kernfs_link_sibling(kn);
755         if (ret)
756                 goto out_unlock;
757
758         /* Update timestamps on the parent */
759         ps_iattr = parent->iattr;
760         if (ps_iattr) {
761                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
762                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
763         }
764
765         up_write(&root->kernfs_rwsem);
766
767         /*
768          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
769          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
770          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
771          * been activated is not visible to userland and its removal won't
772          * trigger deactivation.
773          */
774         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
775                 kernfs_activate(kn);
776         return 0;
777
778 out_unlock:
779         up_write(&root->kernfs_rwsem);
780         return ret;
781 }
782
783 /**
784  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
785  * @parent: kernfs_node to search under
786  * @name: name to look for
787  * @ns: the namespace tag to use
788  *
789  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.  Returns pointer to
790  * the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
791  */
792 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
793                                           const unsigned char *name,
794                                           const void *ns)
795 {
796         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
797         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
798         unsigned int hash;
799
800         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
801
802         if (has_ns != (bool)ns) {
803                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
804                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
805                 return NULL;
806         }
807
808         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
809         while (node) {
810                 struct kernfs_node *kn;
811                 int result;
812
813                 kn = rb_to_kn(node);
814                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
815                 if (result < 0)
816                         node = node->rb_left;
817                 else if (result > 0)
818                         node = node->rb_right;
819                 else
820                         return kn;
821         }
822         return NULL;
823 }
824
825 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
826                                           const unsigned char *path,
827                                           const void *ns)
828 {
829         size_t len;
830         char *p, *name;
831
832         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
833
834         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
835
836         len = strlcpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
837
838         if (len >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
839                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
840                 return NULL;
841         }
842
843         p = kernfs_pr_cont_buf;
844
845         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
846                 if (*name == '\0')
847                         continue;
848                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
849         }
850
851         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
852
853         return parent;
854 }
855
856 /**
857  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
858  * @parent: kernfs_node to search under
859  * @name: name to look for
860  * @ns: the namespace tag to use
861  *
862  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
863  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
864  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
865  */
866 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
867                                            const char *name, const void *ns)
868 {
869         struct kernfs_node *kn;
870         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
871
872         down_read(&root->kernfs_rwsem);
873         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
874         kernfs_get(kn);
875         up_read(&root->kernfs_rwsem);
876
877         return kn;
878 }
879 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
880
881 /**
882  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
883  * @parent: kernfs_node to search under
884  * @path: path to look for
885  * @ns: the namespace tag to use
886  *
887  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
888  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
889  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
890  */
891 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
892                                            const char *path, const void *ns)
893 {
894         struct kernfs_node *kn;
895         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
896
897         down_read(&root->kernfs_rwsem);
898         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
899         kernfs_get(kn);
900         up_read(&root->kernfs_rwsem);
901
902         return kn;
903 }
904
905 /**
906  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
907  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
908  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
909  * @priv: opaque data associated with the new directory
910  *
911  * Returns the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
912  * failure.
913  */
914 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
915                                        unsigned int flags, void *priv)
916 {
917         struct kernfs_root *root;
918         struct kernfs_node *kn;
919
920         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
921         if (!root)
922                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
923
924         idr_init(&root->ino_idr);
925         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
926         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
927
928         /*
929          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
930          * High bits generation.  The starting value for both ino and
931          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
932          * accordingly.
933          */
934         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
935                 root->id_highbits = 0;
936         else
937                 root->id_highbits = 1;
938
939         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
940                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
941                                KERNFS_DIR);
942         if (!kn) {
943                 idr_destroy(&root->ino_idr);
944                 kfree(root);
945                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
946         }
947
948         kn->priv = priv;
949         kn->dir.root = root;
950
951         root->syscall_ops = scops;
952         root->flags = flags;
953         root->kn = kn;
954         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
955
956         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
957                 kernfs_activate(kn);
958
959         return root;
960 }
961
962 /**
963  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
964  * @root: root of the hierarchy to destroy
965  *
966  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
967  * directories and destroying @root.
968  */
969 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
970 {
971         /*
972          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
973          *  shouldn't be freed during the operation.
974          */
975         kernfs_get(root->kn);
976         kernfs_remove(root->kn);
977         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
978 }
979
980 /**
981  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
982  * @root: root to use to lookup
983  */
984 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
985 {
986         return root->kn;
987 }
988
989 /**
990  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
991  * @parent: parent in which to create a new directory
992  * @name: name of the new directory
993  * @mode: mode of the new directory
994  * @uid: uid of the new directory
995  * @gid: gid of the new directory
996  * @priv: opaque data associated with the new directory
997  * @ns: optional namespace tag of the directory
998  *
999  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1000  */
1001 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1002                                          const char *name, umode_t mode,
1003                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1004                                          void *priv, const void *ns)
1005 {
1006         struct kernfs_node *kn;
1007         int rc;
1008
1009         /* allocate */
1010         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1011                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1012         if (!kn)
1013                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1014
1015         kn->dir.root = parent->dir.root;
1016         kn->ns = ns;
1017         kn->priv = priv;
1018
1019         /* link in */
1020         rc = kernfs_add_one(kn);
1021         if (!rc)
1022                 return kn;
1023
1024         kernfs_put(kn);
1025         return ERR_PTR(rc);
1026 }
1027
1028 /**
1029  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1030  * @parent: parent in which to create a new directory
1031  * @name: name of the new directory
1032  *
1033  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1034  */
1035 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1036                                             const char *name)
1037 {
1038         struct kernfs_node *kn;
1039         int rc;
1040
1041         /* allocate */
1042         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1043                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1044         if (!kn)
1045                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1046
1047         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1048         kn->dir.root = parent->dir.root;
1049         kn->ns = NULL;
1050         kn->priv = NULL;
1051
1052         /* link in */
1053         rc = kernfs_add_one(kn);
1054         if (!rc)
1055                 return kn;
1056
1057         kernfs_put(kn);
1058         return ERR_PTR(rc);
1059 }
1060
1061 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1062 {
1063         struct kernfs_node *kn;
1064         struct kernfs_root *root;
1065
1066         if (flags & LOOKUP_RCU)
1067                 return -ECHILD;
1068
1069         /* Negative hashed dentry? */
1070         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1071                 struct kernfs_node *parent;
1072
1073                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1074                  * proceed to ->lookup.
1075                  */
1076                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1077                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1078                 if (parent) {
1079                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1080                         root = kernfs_root(parent);
1081                         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1082                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1083                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1084                                 return 0;
1085                         }
1086                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1087                 } else
1088                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1089
1090                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1091                  * dentry negative and return success.
1092                  */
1093                 return 1;
1094         }
1095
1096         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1097         root = kernfs_root(kn);
1098         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1099
1100         /* The kernfs node has been deactivated */
1101         if (!kernfs_active(kn))
1102                 goto out_bad;
1103
1104         /* The kernfs node has been moved? */
1105         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1106                 goto out_bad;
1107
1108         /* The kernfs node has been renamed */
1109         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1110                 goto out_bad;
1111
1112         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1113         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1114             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1115                 goto out_bad;
1116
1117         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1118         return 1;
1119 out_bad:
1120         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1125         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1126 };
1127
1128 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1129                                         struct dentry *dentry,
1130                                         unsigned int flags)
1131 {
1132         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1133         struct kernfs_node *kn;
1134         struct kernfs_root *root;
1135         struct inode *inode = NULL;
1136         const void *ns = NULL;
1137
1138         root = kernfs_root(parent);
1139         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1140         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1141                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1142
1143         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1144         /* attach dentry and inode */
1145         if (kn) {
1146                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1147                  * create a negative.
1148                  */
1149                 if (!kernfs_active(kn)) {
1150                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1151                         return NULL;
1152                 }
1153                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1154                 if (!inode)
1155                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1156         }
1157         /*
1158          * Needed for negative dentry validation.
1159          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1160          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1161          * called from vfs_rmdir().
1162          */
1163         if (!IS_ERR(inode))
1164                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1165         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1166
1167         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1168         return d_splice_alias(inode, dentry);
1169 }
1170
1171 static int kernfs_iop_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns,
1172                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1173                             umode_t mode)
1174 {
1175         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1176         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1177         int ret;
1178
1179         if (!scops || !scops->mkdir)
1180                 return -EPERM;
1181
1182         if (!kernfs_get_active(parent))
1183                 return -ENODEV;
1184
1185         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1186
1187         kernfs_put_active(parent);
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1192 {
1193         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1194         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1195         int ret;
1196
1197         if (!scops || !scops->rmdir)
1198                 return -EPERM;
1199
1200         if (!kernfs_get_active(kn))
1201                 return -ENODEV;
1202
1203         ret = scops->rmdir(kn);
1204
1205         kernfs_put_active(kn);
1206         return ret;
1207 }
1208
1209 static int kernfs_iop_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
1210                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1211                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1212                              unsigned int flags)
1213 {
1214         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1215         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1216         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1217         int ret;
1218
1219         if (flags)
1220                 return -EINVAL;
1221
1222         if (!scops || !scops->rename)
1223                 return -EPERM;
1224
1225         if (!kernfs_get_active(kn))
1226                 return -ENODEV;
1227
1228         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1229                 kernfs_put_active(kn);
1230                 return -ENODEV;
1231         }
1232
1233         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1234
1235         kernfs_put_active(new_parent);
1236         kernfs_put_active(kn);
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1241         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1242         .permission     = kernfs_iop_permission,
1243         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1244         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1245         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1246
1247         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1248         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1249         .rename         = kernfs_iop_rename,
1250 };
1251
1252 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1253 {
1254         struct kernfs_node *last;
1255
1256         while (true) {
1257                 struct rb_node *rbn;
1258
1259                 last = pos;
1260
1261                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1262                         break;
1263
1264                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1265                 if (!rbn)
1266                         break;
1267
1268                 pos = rb_to_kn(rbn);
1269         }
1270
1271         return last;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1276  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1277  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1278  *
1279  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1280  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1281  * visited.
1282  */
1283 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1284                                                        struct kernfs_node *root)
1285 {
1286         struct rb_node *rbn;
1287
1288         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1289
1290         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1291         if (!pos)
1292                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1293
1294         /* if we visited @root, we're done */
1295         if (pos == root)
1296                 return NULL;
1297
1298         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1299         rbn = rb_next(&pos->rb);
1300         if (rbn)
1301                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1302
1303         /* no sibling left, visit parent */
1304         return pos->parent;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1309  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1310  *
1311  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1312  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1313  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1314  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1315  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1316  *
1317  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1318  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1319  */
1320 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1321 {
1322         struct kernfs_node *pos;
1323         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1324
1325         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1326
1327         pos = NULL;
1328         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1329                 if (pos->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1330                         continue;
1331
1332                 WARN_ON_ONCE(pos->parent && RB_EMPTY_NODE(&pos->rb));
1333                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&pos->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1334
1335                 atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1336                 pos->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1337         }
1338
1339         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1340 }
1341
1342 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1343 {
1344         struct kernfs_node *pos;
1345
1346         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1347
1348         /*
1349          * Short-circuit if non-root @kn has already finished removal.
1350          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1351          * after removal.
1352          */
1353         if (!kn || (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb)))
1354                 return;
1355
1356         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1357
1358         /* prevent any new usage under @kn by deactivating all nodes */
1359         pos = NULL;
1360         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1361                 if (kernfs_active(pos))
1362                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1363
1364         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1365         do {
1366                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1367
1368                 /*
1369                  * kernfs_drain() drops kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1370                  * base ref could have been put by someone else by the time
1371                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1372                  * underneath us.
1373                  */
1374                 kernfs_get(pos);
1375
1376                 /*
1377                  * Drain iff @kn was activated.  This avoids draining and
1378                  * its lockdep annotations for nodes which have never been
1379                  * activated and allows embedding kernfs_remove() in create
1380                  * error paths without worrying about draining.
1381                  */
1382                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1383                         kernfs_drain(pos);
1384                 else
1385                         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1386
1387                 /*
1388                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1389                  * to decide who's responsible for cleanups.
1390                  */
1391                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1392                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1393                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1394
1395                         /* update timestamps on the parent */
1396                         if (ps_iattr) {
1397                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1398                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1399                         }
1400
1401                         kernfs_put(pos);
1402                 }
1403
1404                 kernfs_put(pos);
1405         } while (pos != kn);
1406 }
1407
1408 /**
1409  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1410  * @kn: the kernfs_node to remove
1411  *
1412  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1413  */
1414 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1415 {
1416         struct kernfs_root *root;
1417
1418         if (!kn)
1419                 return;
1420
1421         root = kernfs_root(kn);
1422
1423         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1424         __kernfs_remove(kn);
1425         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1426 }
1427
1428 /**
1429  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1430  * @kn: the self kernfs_node
1431  *
1432  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1433  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1434  * this function must also be matched with an invocation of
1435  * kernfs_unbreak_active_protection().
1436  *
1437  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1438  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1439  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1440  * dereferences are accessible.
1441  */
1442 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1443 {
1444         /*
1445          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1446          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1447          */
1448         kernfs_put_active(kn);
1449 }
1450
1451 /**
1452  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1453  * @kn: the self kernfs_node
1454  *
1455  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1456  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1457  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1458  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1459  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1460  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1461  *
1462  * While this function may be called at any point after
1463  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1464  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1465  */
1466 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1467 {
1468         /*
1469          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1470          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1471          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1472          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1473          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1474          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1475          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1476          */
1477         atomic_inc(&kn->active);
1478         if (kernfs_lockdep(kn))
1479                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1480 }
1481
1482 /**
1483  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1484  * @kn: the self kernfs_node to remove
1485  *
1486  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1487  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1488  * implement a file operation which deletes itself.
1489  *
1490  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1491  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1492  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1493  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1494  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1495  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1496  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1497  * kernfs_remove() on self.
1498  *
1499  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1500  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1501  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1502  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1503  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1504  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1505  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1506  * finish only after the whole operation is complete.
1507  */
1508 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1509 {
1510         bool ret;
1511         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1512
1513         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1514         kernfs_break_active_protection(kn);
1515
1516         /*
1517          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1518          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1519          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1520          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1521          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1522          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1523          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1524          */
1525         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1526                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1527                 __kernfs_remove(kn);
1528                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1529                 ret = true;
1530         } else {
1531                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1532                 DEFINE_WAIT(wait);
1533
1534                 while (true) {
1535                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1536
1537                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1538                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1539                                 break;
1540
1541                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1542                         schedule();
1543                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1544                 }
1545                 finish_wait(waitq, &wait);
1546                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1547                 ret = false;
1548         }
1549
1550         /*
1551          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1552          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1553          */
1554         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1555
1556         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1557         return ret;
1558 }
1559
1560 /**
1561  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1562  * @parent: parent of the target
1563  * @name: name of the kernfs_node to remove
1564  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1565  *
1566  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1567  * Returns 0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1568  */
1569 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1570                              const void *ns)
1571 {
1572         struct kernfs_node *kn;
1573         struct kernfs_root *root;
1574
1575         if (!parent) {
1576                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1577                         name);
1578                 return -ENOENT;
1579         }
1580
1581         root = kernfs_root(parent);
1582         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1583
1584         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1585         if (kn)
1586                 __kernfs_remove(kn);
1587
1588         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1589
1590         if (kn)
1591                 return 0;
1592         else
1593                 return -ENOENT;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1598  * @kn: target node
1599  * @new_parent: new parent to put @sd under
1600  * @new_name: new name
1601  * @new_ns: new namespace tag
1602  */
1603 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1604                      const char *new_name, const void *new_ns)
1605 {
1606         struct kernfs_node *old_parent;
1607         struct kernfs_root *root;
1608         const char *old_name = NULL;
1609         int error;
1610
1611         /* can't move or rename root */
1612         if (!kn->parent)
1613                 return -EINVAL;
1614
1615         root = kernfs_root(kn);
1616         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1617
1618         error = -ENOENT;
1619         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1620             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1621                 goto out;
1622
1623         error = 0;
1624         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1625             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1626                 goto out;       /* nothing to rename */
1627
1628         error = -EEXIST;
1629         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1630                 goto out;
1631
1632         /* rename kernfs_node */
1633         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1634                 error = -ENOMEM;
1635                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1636                 if (!new_name)
1637                         goto out;
1638         } else {
1639                 new_name = NULL;
1640         }
1641
1642         /*
1643          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1644          */
1645         kernfs_unlink_sibling(kn);
1646         kernfs_get(new_parent);
1647
1648         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1649         spin_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1650
1651         old_parent = kn->parent;
1652         kn->parent = new_parent;
1653
1654         kn->ns = new_ns;
1655         if (new_name) {
1656                 old_name = kn->name;
1657                 kn->name = new_name;
1658         }
1659
1660         spin_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1661
1662         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1663         kernfs_link_sibling(kn);
1664
1665         kernfs_put(old_parent);
1666         kfree_const(old_name);
1667
1668         error = 0;
1669  out:
1670         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1671         return error;
1672 }
1673
1674 /* Relationship between mode and the DT_xxx types */
1675 static inline unsigned char dt_type(struct kernfs_node *kn)
1676 {
1677         return (kn->mode >> 12) & 15;
1678 }
1679
1680 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1681 {
1682         kernfs_put(filp->private_data);
1683         return 0;
1684 }
1685
1686 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1687         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1688 {
1689         if (pos) {
1690                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1691                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1692                 kernfs_put(pos);
1693                 if (!valid)
1694                         pos = NULL;
1695         }
1696         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1697                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1698                 while (node) {
1699                         pos = rb_to_kn(node);
1700
1701                         if (hash < pos->hash)
1702                                 node = node->rb_left;
1703                         else if (hash > pos->hash)
1704                                 node = node->rb_right;
1705                         else
1706                                 break;
1707                 }
1708         }
1709         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1710         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1711                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1712                 if (!node)
1713                         pos = NULL;
1714                 else
1715                         pos = rb_to_kn(node);
1716         }
1717         return pos;
1718 }
1719
1720 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1721         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1722 {
1723         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1724         if (pos) {
1725                 do {
1726                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1727                         if (!node)
1728                                 pos = NULL;
1729                         else
1730                                 pos = rb_to_kn(node);
1731                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1732         }
1733         return pos;
1734 }
1735
1736 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1737 {
1738         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1739         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1740         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1741         struct kernfs_root *root;
1742         const void *ns = NULL;
1743
1744         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1745                 return 0;
1746
1747         root = kernfs_root(parent);
1748         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1749
1750         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1751                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1752
1753         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1754              pos;
1755              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1756                 const char *name = pos->name;
1757                 unsigned int type = dt_type(pos);
1758                 int len = strlen(name);
1759                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1760
1761                 ctx->pos = pos->hash;
1762                 file->private_data = pos;
1763                 kernfs_get(pos);
1764
1765                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1766                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1767                         return 0;
1768                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1769         }
1770         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1771         file->private_data = NULL;
1772         ctx->pos = INT_MAX;
1773         return 0;
1774 }
1775
1776 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1777         .read           = generic_read_dir,
1778         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1779         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1780         .llseek         = generic_file_llseek,
1781 };