Merge tag 'kvm-x86-misc-6.6' of https://github.com/kvm-x86/linux into HEAD
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / fs.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_FS_H
3 #define _LINUX_FS_H
4
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/wait_bit.h>
7 #include <linux/kdev_t.h>
8 #include <linux/dcache.h>
9 #include <linux/path.h>
10 #include <linux/stat.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/list_lru.h>
14 #include <linux/llist.h>
15 #include <linux/radix-tree.h>
16 #include <linux/xarray.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/pid.h>
20 #include <linux/bug.h>
21 #include <linux/mutex.h>
22 #include <linux/rwsem.h>
23 #include <linux/mm_types.h>
24 #include <linux/capability.h>
25 #include <linux/semaphore.h>
26 #include <linux/fcntl.h>
27 #include <linux/rculist_bl.h>
28 #include <linux/atomic.h>
29 #include <linux/shrinker.h>
30 #include <linux/migrate_mode.h>
31 #include <linux/uidgid.h>
32 #include <linux/lockdep.h>
33 #include <linux/percpu-rwsem.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/delayed_call.h>
36 #include <linux/uuid.h>
37 #include <linux/errseq.h>
38 #include <linux/ioprio.h>
39 #include <linux/fs_types.h>
40 #include <linux/build_bug.h>
41 #include <linux/stddef.h>
42 #include <linux/mount.h>
43 #include <linux/cred.h>
44 #include <linux/mnt_idmapping.h>
45 #include <linux/slab.h>
46
47 #include <asm/byteorder.h>
48 #include <uapi/linux/fs.h>
49
50 struct backing_dev_info;
51 struct bdi_writeback;
52 struct bio;
53 struct io_comp_batch;
54 struct export_operations;
55 struct fiemap_extent_info;
56 struct hd_geometry;
57 struct iovec;
58 struct kiocb;
59 struct kobject;
60 struct pipe_inode_info;
61 struct poll_table_struct;
62 struct kstatfs;
63 struct vm_area_struct;
64 struct vfsmount;
65 struct cred;
66 struct swap_info_struct;
67 struct seq_file;
68 struct workqueue_struct;
69 struct iov_iter;
70 struct fscrypt_info;
71 struct fscrypt_operations;
72 struct fsverity_info;
73 struct fsverity_operations;
74 struct fs_context;
75 struct fs_parameter_spec;
76 struct fileattr;
77 struct iomap_ops;
78
79 extern void __init inode_init(void);
80 extern void __init inode_init_early(void);
81 extern void __init files_init(void);
82 extern void __init files_maxfiles_init(void);
83
84 extern unsigned long get_max_files(void);
85 extern unsigned int sysctl_nr_open;
86
87 typedef __kernel_rwf_t rwf_t;
88
89 struct buffer_head;
90 typedef int (get_block_t)(struct inode *inode, sector_t iblock,
91                         struct buffer_head *bh_result, int create);
92 typedef int (dio_iodone_t)(struct kiocb *iocb, loff_t offset,
93                         ssize_t bytes, void *private);
94
95 #define MAY_EXEC                0x00000001
96 #define MAY_WRITE               0x00000002
97 #define MAY_READ                0x00000004
98 #define MAY_APPEND              0x00000008
99 #define MAY_ACCESS              0x00000010
100 #define MAY_OPEN                0x00000020
101 #define MAY_CHDIR               0x00000040
102 /* called from RCU mode, don't block */
103 #define MAY_NOT_BLOCK           0x00000080
104
105 /*
106  * flags in file.f_mode.  Note that FMODE_READ and FMODE_WRITE must correspond
107  * to O_WRONLY and O_RDWR via the strange trick in do_dentry_open()
108  */
109
110 /* file is open for reading */
111 #define FMODE_READ              ((__force fmode_t)0x1)
112 /* file is open for writing */
113 #define FMODE_WRITE             ((__force fmode_t)0x2)
114 /* file is seekable */
115 #define FMODE_LSEEK             ((__force fmode_t)0x4)
116 /* file can be accessed using pread */
117 #define FMODE_PREAD             ((__force fmode_t)0x8)
118 /* file can be accessed using pwrite */
119 #define FMODE_PWRITE            ((__force fmode_t)0x10)
120 /* File is opened for execution with sys_execve / sys_uselib */
121 #define FMODE_EXEC              ((__force fmode_t)0x20)
122 /* 32bit hashes as llseek() offset (for directories) */
123 #define FMODE_32BITHASH         ((__force fmode_t)0x200)
124 /* 64bit hashes as llseek() offset (for directories) */
125 #define FMODE_64BITHASH         ((__force fmode_t)0x400)
126
127 /*
128  * Don't update ctime and mtime.
129  *
130  * Currently a special hack for the XFS open_by_handle ioctl, but we'll
131  * hopefully graduate it to a proper O_CMTIME flag supported by open(2) soon.
132  */
133 #define FMODE_NOCMTIME          ((__force fmode_t)0x800)
134
135 /* Expect random access pattern */
136 #define FMODE_RANDOM            ((__force fmode_t)0x1000)
137
138 /* File is huge (eg. /dev/mem): treat loff_t as unsigned */
139 #define FMODE_UNSIGNED_OFFSET   ((__force fmode_t)0x2000)
140
141 /* File is opened with O_PATH; almost nothing can be done with it */
142 #define FMODE_PATH              ((__force fmode_t)0x4000)
143
144 /* File needs atomic accesses to f_pos */
145 #define FMODE_ATOMIC_POS        ((__force fmode_t)0x8000)
146 /* Write access to underlying fs */
147 #define FMODE_WRITER            ((__force fmode_t)0x10000)
148 /* Has read method(s) */
149 #define FMODE_CAN_READ          ((__force fmode_t)0x20000)
150 /* Has write method(s) */
151 #define FMODE_CAN_WRITE         ((__force fmode_t)0x40000)
152
153 #define FMODE_OPENED            ((__force fmode_t)0x80000)
154 #define FMODE_CREATED           ((__force fmode_t)0x100000)
155
156 /* File is stream-like */
157 #define FMODE_STREAM            ((__force fmode_t)0x200000)
158
159 /* File supports DIRECT IO */
160 #define FMODE_CAN_ODIRECT       ((__force fmode_t)0x400000)
161
162 #define FMODE_NOREUSE           ((__force fmode_t)0x800000)
163
164 /* File supports non-exclusive O_DIRECT writes from multiple threads */
165 #define FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE        ((__force fmode_t)0x1000000)
166
167 /* File is embedded in backing_file object */
168 #define FMODE_BACKING           ((__force fmode_t)0x2000000)
169
170 /* File was opened by fanotify and shouldn't generate fanotify events */
171 #define FMODE_NONOTIFY          ((__force fmode_t)0x4000000)
172
173 /* File is capable of returning -EAGAIN if I/O will block */
174 #define FMODE_NOWAIT            ((__force fmode_t)0x8000000)
175
176 /* File represents mount that needs unmounting */
177 #define FMODE_NEED_UNMOUNT      ((__force fmode_t)0x10000000)
178
179 /* File does not contribute to nr_files count */
180 #define FMODE_NOACCOUNT         ((__force fmode_t)0x20000000)
181
182 /* File supports async buffered reads */
183 #define FMODE_BUF_RASYNC        ((__force fmode_t)0x40000000)
184
185 /* File supports async nowait buffered writes */
186 #define FMODE_BUF_WASYNC        ((__force fmode_t)0x80000000)
187
188 /*
189  * Attribute flags.  These should be or-ed together to figure out what
190  * has been changed!
191  */
192 #define ATTR_MODE       (1 << 0)
193 #define ATTR_UID        (1 << 1)
194 #define ATTR_GID        (1 << 2)
195 #define ATTR_SIZE       (1 << 3)
196 #define ATTR_ATIME      (1 << 4)
197 #define ATTR_MTIME      (1 << 5)
198 #define ATTR_CTIME      (1 << 6)
199 #define ATTR_ATIME_SET  (1 << 7)
200 #define ATTR_MTIME_SET  (1 << 8)
201 #define ATTR_FORCE      (1 << 9) /* Not a change, but a change it */
202 #define ATTR_KILL_SUID  (1 << 11)
203 #define ATTR_KILL_SGID  (1 << 12)
204 #define ATTR_FILE       (1 << 13)
205 #define ATTR_KILL_PRIV  (1 << 14)
206 #define ATTR_OPEN       (1 << 15) /* Truncating from open(O_TRUNC) */
207 #define ATTR_TIMES_SET  (1 << 16)
208 #define ATTR_TOUCH      (1 << 17)
209
210 /*
211  * Whiteout is represented by a char device.  The following constants define the
212  * mode and device number to use.
213  */
214 #define WHITEOUT_MODE 0
215 #define WHITEOUT_DEV 0
216
217 /*
218  * This is the Inode Attributes structure, used for notify_change().  It
219  * uses the above definitions as flags, to know which values have changed.
220  * Also, in this manner, a Filesystem can look at only the values it cares
221  * about.  Basically, these are the attributes that the VFS layer can
222  * request to change from the FS layer.
223  *
224  * Derek Atkins <warlord@MIT.EDU> 94-10-20
225  */
226 struct iattr {
227         unsigned int    ia_valid;
228         umode_t         ia_mode;
229         /*
230          * The two anonymous unions wrap structures with the same member.
231          *
232          * Filesystems raising FS_ALLOW_IDMAP need to use ia_vfs{g,u}id which
233          * are a dedicated type requiring the filesystem to use the dedicated
234          * helpers. Other filesystem can continue to use ia_{g,u}id until they
235          * have been ported.
236          *
237          * They always contain the same value. In other words FS_ALLOW_IDMAP
238          * pass down the same value on idmapped mounts as they would on regular
239          * mounts.
240          */
241         union {
242                 kuid_t          ia_uid;
243                 vfsuid_t        ia_vfsuid;
244         };
245         union {
246                 kgid_t          ia_gid;
247                 vfsgid_t        ia_vfsgid;
248         };
249         loff_t          ia_size;
250         struct timespec64 ia_atime;
251         struct timespec64 ia_mtime;
252         struct timespec64 ia_ctime;
253
254         /*
255          * Not an attribute, but an auxiliary info for filesystems wanting to
256          * implement an ftruncate() like method.  NOTE: filesystem should
257          * check for (ia_valid & ATTR_FILE), and not for (ia_file != NULL).
258          */
259         struct file     *ia_file;
260 };
261
262 /*
263  * Includes for diskquotas.
264  */
265 #include <linux/quota.h>
266
267 /*
268  * Maximum number of layers of fs stack.  Needs to be limited to
269  * prevent kernel stack overflow
270  */
271 #define FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH 2
272
273 /** 
274  * enum positive_aop_returns - aop return codes with specific semantics
275  *
276  * @AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE: Informs the caller that page writeback has
277  *                          completed, that the page is still locked, and
278  *                          should be considered active.  The VM uses this hint
279  *                          to return the page to the active list -- it won't
280  *                          be a candidate for writeback again in the near
281  *                          future.  Other callers must be careful to unlock
282  *                          the page if they get this return.  Returned by
283  *                          writepage(); 
284  *
285  * @AOP_TRUNCATED_PAGE: The AOP method that was handed a locked page has
286  *                      unlocked it and the page might have been truncated.
287  *                      The caller should back up to acquiring a new page and
288  *                      trying again.  The aop will be taking reasonable
289  *                      precautions not to livelock.  If the caller held a page
290  *                      reference, it should drop it before retrying.  Returned
291  *                      by read_folio().
292  *
293  * address_space_operation functions return these large constants to indicate
294  * special semantics to the caller.  These are much larger than the bytes in a
295  * page to allow for functions that return the number of bytes operated on in a
296  * given page.
297  */
298
299 enum positive_aop_returns {
300         AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE  = 0x80000,
301         AOP_TRUNCATED_PAGE      = 0x80001,
302 };
303
304 /*
305  * oh the beauties of C type declarations.
306  */
307 struct page;
308 struct address_space;
309 struct writeback_control;
310 struct readahead_control;
311
312 /*
313  * Write life time hint values.
314  * Stored in struct inode as u8.
315  */
316 enum rw_hint {
317         WRITE_LIFE_NOT_SET      = 0,
318         WRITE_LIFE_NONE         = RWH_WRITE_LIFE_NONE,
319         WRITE_LIFE_SHORT        = RWH_WRITE_LIFE_SHORT,
320         WRITE_LIFE_MEDIUM       = RWH_WRITE_LIFE_MEDIUM,
321         WRITE_LIFE_LONG         = RWH_WRITE_LIFE_LONG,
322         WRITE_LIFE_EXTREME      = RWH_WRITE_LIFE_EXTREME,
323 };
324
325 /* Match RWF_* bits to IOCB bits */
326 #define IOCB_HIPRI              (__force int) RWF_HIPRI
327 #define IOCB_DSYNC              (__force int) RWF_DSYNC
328 #define IOCB_SYNC               (__force int) RWF_SYNC
329 #define IOCB_NOWAIT             (__force int) RWF_NOWAIT
330 #define IOCB_APPEND             (__force int) RWF_APPEND
331
332 /* non-RWF related bits - start at 16 */
333 #define IOCB_EVENTFD            (1 << 16)
334 #define IOCB_DIRECT             (1 << 17)
335 #define IOCB_WRITE              (1 << 18)
336 /* iocb->ki_waitq is valid */
337 #define IOCB_WAITQ              (1 << 19)
338 #define IOCB_NOIO               (1 << 20)
339 /* can use bio alloc cache */
340 #define IOCB_ALLOC_CACHE        (1 << 21)
341
342 /* for use in trace events */
343 #define TRACE_IOCB_STRINGS \
344         { IOCB_HIPRI,           "HIPRI" }, \
345         { IOCB_DSYNC,           "DSYNC" }, \
346         { IOCB_SYNC,            "SYNC" }, \
347         { IOCB_NOWAIT,          "NOWAIT" }, \
348         { IOCB_APPEND,          "APPEND" }, \
349         { IOCB_EVENTFD,         "EVENTFD"}, \
350         { IOCB_DIRECT,          "DIRECT" }, \
351         { IOCB_WRITE,           "WRITE" }, \
352         { IOCB_WAITQ,           "WAITQ" }, \
353         { IOCB_NOIO,            "NOIO" }, \
354         { IOCB_ALLOC_CACHE,     "ALLOC_CACHE" }
355
356 struct kiocb {
357         struct file             *ki_filp;
358         loff_t                  ki_pos;
359         void (*ki_complete)(struct kiocb *iocb, long ret);
360         void                    *private;
361         int                     ki_flags;
362         u16                     ki_ioprio; /* See linux/ioprio.h */
363         struct wait_page_queue  *ki_waitq; /* for async buffered IO */
364 };
365
366 static inline bool is_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb)
367 {
368         return kiocb->ki_complete == NULL;
369 }
370
371 struct address_space_operations {
372         int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
373         int (*read_folio)(struct file *, struct folio *);
374
375         /* Write back some dirty pages from this mapping. */
376         int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);
377
378         /* Mark a folio dirty.  Return true if this dirtied it */
379         bool (*dirty_folio)(struct address_space *, struct folio *);
380
381         void (*readahead)(struct readahead_control *);
382
383         int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,
384                                 loff_t pos, unsigned len,
385                                 struct page **pagep, void **fsdata);
386         int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,
387                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
388                                 struct page *page, void *fsdata);
389
390         /* Unfortunately this kludge is needed for FIBMAP. Don't use it */
391         sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);
392         void (*invalidate_folio) (struct folio *, size_t offset, size_t len);
393         bool (*release_folio)(struct folio *, gfp_t);
394         void (*free_folio)(struct folio *folio);
395         ssize_t (*direct_IO)(struct kiocb *, struct iov_iter *iter);
396         /*
397          * migrate the contents of a folio to the specified target. If
398          * migrate_mode is MIGRATE_ASYNC, it must not block.
399          */
400         int (*migrate_folio)(struct address_space *, struct folio *dst,
401                         struct folio *src, enum migrate_mode);
402         int (*launder_folio)(struct folio *);
403         bool (*is_partially_uptodate) (struct folio *, size_t from,
404                         size_t count);
405         void (*is_dirty_writeback) (struct folio *, bool *dirty, bool *wb);
406         int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);
407
408         /* swapfile support */
409         int (*swap_activate)(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
410                                 sector_t *span);
411         void (*swap_deactivate)(struct file *file);
412         int (*swap_rw)(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
413 };
414
415 extern const struct address_space_operations empty_aops;
416
417 /**
418  * struct address_space - Contents of a cacheable, mappable object.
419  * @host: Owner, either the inode or the block_device.
420  * @i_pages: Cached pages.
421  * @invalidate_lock: Guards coherency between page cache contents and
422  *   file offset->disk block mappings in the filesystem during invalidates.
423  *   It is also used to block modification of page cache contents through
424  *   memory mappings.
425  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use for allocating pages.
426  * @i_mmap_writable: Number of VM_SHARED mappings.
427  * @nr_thps: Number of THPs in the pagecache (non-shmem only).
428  * @i_mmap: Tree of private and shared mappings.
429  * @i_mmap_rwsem: Protects @i_mmap and @i_mmap_writable.
430  * @nrpages: Number of page entries, protected by the i_pages lock.
431  * @writeback_index: Writeback starts here.
432  * @a_ops: Methods.
433  * @flags: Error bits and flags (AS_*).
434  * @wb_err: The most recent error which has occurred.
435  * @private_lock: For use by the owner of the address_space.
436  * @private_list: For use by the owner of the address_space.
437  * @private_data: For use by the owner of the address_space.
438  */
439 struct address_space {
440         struct inode            *host;
441         struct xarray           i_pages;
442         struct rw_semaphore     invalidate_lock;
443         gfp_t                   gfp_mask;
444         atomic_t                i_mmap_writable;
445 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
446         /* number of thp, only for non-shmem files */
447         atomic_t                nr_thps;
448 #endif
449         struct rb_root_cached   i_mmap;
450         struct rw_semaphore     i_mmap_rwsem;
451         unsigned long           nrpages;
452         pgoff_t                 writeback_index;
453         const struct address_space_operations *a_ops;
454         unsigned long           flags;
455         errseq_t                wb_err;
456         spinlock_t              private_lock;
457         struct list_head        private_list;
458         void                    *private_data;
459 } __attribute__((aligned(sizeof(long)))) __randomize_layout;
460         /*
461          * On most architectures that alignment is already the case; but
462          * must be enforced here for CRIS, to let the least significant bit
463          * of struct page's "mapping" pointer be used for PAGE_MAPPING_ANON.
464          */
465
466 /* XArray tags, for tagging dirty and writeback pages in the pagecache. */
467 #define PAGECACHE_TAG_DIRTY     XA_MARK_0
468 #define PAGECACHE_TAG_WRITEBACK XA_MARK_1
469 #define PAGECACHE_TAG_TOWRITE   XA_MARK_2
470
471 /*
472  * Returns true if any of the pages in the mapping are marked with the tag.
473  */
474 static inline bool mapping_tagged(struct address_space *mapping, xa_mark_t tag)
475 {
476         return xa_marked(&mapping->i_pages, tag);
477 }
478
479 static inline void i_mmap_lock_write(struct address_space *mapping)
480 {
481         down_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
482 }
483
484 static inline int i_mmap_trylock_write(struct address_space *mapping)
485 {
486         return down_write_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
487 }
488
489 static inline void i_mmap_unlock_write(struct address_space *mapping)
490 {
491         up_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
492 }
493
494 static inline int i_mmap_trylock_read(struct address_space *mapping)
495 {
496         return down_read_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
497 }
498
499 static inline void i_mmap_lock_read(struct address_space *mapping)
500 {
501         down_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
502 }
503
504 static inline void i_mmap_unlock_read(struct address_space *mapping)
505 {
506         up_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
507 }
508
509 static inline void i_mmap_assert_locked(struct address_space *mapping)
510 {
511         lockdep_assert_held(&mapping->i_mmap_rwsem);
512 }
513
514 static inline void i_mmap_assert_write_locked(struct address_space *mapping)
515 {
516         lockdep_assert_held_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
517 }
518
519 /*
520  * Might pages of this file be mapped into userspace?
521  */
522 static inline int mapping_mapped(struct address_space *mapping)
523 {
524         return  !RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root);
525 }
526
527 /*
528  * Might pages of this file have been modified in userspace?
529  * Note that i_mmap_writable counts all VM_SHARED vmas: do_mmap
530  * marks vma as VM_SHARED if it is shared, and the file was opened for
531  * writing i.e. vma may be mprotected writable even if now readonly.
532  *
533  * If i_mmap_writable is negative, no new writable mappings are allowed. You
534  * can only deny writable mappings, if none exists right now.
535  */
536 static inline int mapping_writably_mapped(struct address_space *mapping)
537 {
538         return atomic_read(&mapping->i_mmap_writable) > 0;
539 }
540
541 static inline int mapping_map_writable(struct address_space *mapping)
542 {
543         return atomic_inc_unless_negative(&mapping->i_mmap_writable) ?
544                 0 : -EPERM;
545 }
546
547 static inline void mapping_unmap_writable(struct address_space *mapping)
548 {
549         atomic_dec(&mapping->i_mmap_writable);
550 }
551
552 static inline int mapping_deny_writable(struct address_space *mapping)
553 {
554         return atomic_dec_unless_positive(&mapping->i_mmap_writable) ?
555                 0 : -EBUSY;
556 }
557
558 static inline void mapping_allow_writable(struct address_space *mapping)
559 {
560         atomic_inc(&mapping->i_mmap_writable);
561 }
562
563 /*
564  * Use sequence counter to get consistent i_size on 32-bit processors.
565  */
566 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
567 #include <linux/seqlock.h>
568 #define __NEED_I_SIZE_ORDERED
569 #define i_size_ordered_init(inode) seqcount_init(&inode->i_size_seqcount)
570 #else
571 #define i_size_ordered_init(inode) do { } while (0)
572 #endif
573
574 struct posix_acl;
575 #define ACL_NOT_CACHED ((void *)(-1))
576 /*
577  * ACL_DONT_CACHE is for stacked filesystems, that rely on underlying fs to
578  * cache the ACL.  This also means that ->get_inode_acl() can be called in RCU
579  * mode with the LOOKUP_RCU flag.
580  */
581 #define ACL_DONT_CACHE ((void *)(-3))
582
583 static inline struct posix_acl *
584 uncached_acl_sentinel(struct task_struct *task)
585 {
586         return (void *)task + 1;
587 }
588
589 static inline bool
590 is_uncached_acl(struct posix_acl *acl)
591 {
592         return (long)acl & 1;
593 }
594
595 #define IOP_FASTPERM    0x0001
596 #define IOP_LOOKUP      0x0002
597 #define IOP_NOFOLLOW    0x0004
598 #define IOP_XATTR       0x0008
599 #define IOP_DEFAULT_READLINK    0x0010
600
601 struct fsnotify_mark_connector;
602
603 /*
604  * Keep mostly read-only and often accessed (especially for
605  * the RCU path lookup and 'stat' data) fields at the beginning
606  * of the 'struct inode'
607  */
608 struct inode {
609         umode_t                 i_mode;
610         unsigned short          i_opflags;
611         kuid_t                  i_uid;
612         kgid_t                  i_gid;
613         unsigned int            i_flags;
614
615 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
616         struct posix_acl        *i_acl;
617         struct posix_acl        *i_default_acl;
618 #endif
619
620         const struct inode_operations   *i_op;
621         struct super_block      *i_sb;
622         struct address_space    *i_mapping;
623
624 #ifdef CONFIG_SECURITY
625         void                    *i_security;
626 #endif
627
628         /* Stat data, not accessed from path walking */
629         unsigned long           i_ino;
630         /*
631          * Filesystems may only read i_nlink directly.  They shall use the
632          * following functions for modification:
633          *
634          *    (set|clear|inc|drop)_nlink
635          *    inode_(inc|dec)_link_count
636          */
637         union {
638                 const unsigned int i_nlink;
639                 unsigned int __i_nlink;
640         };
641         dev_t                   i_rdev;
642         loff_t                  i_size;
643         struct timespec64       i_atime;
644         struct timespec64       i_mtime;
645         struct timespec64       i_ctime;
646         spinlock_t              i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
647         unsigned short          i_bytes;
648         u8                      i_blkbits;
649         u8                      i_write_hint;
650         blkcnt_t                i_blocks;
651
652 #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
653         seqcount_t              i_size_seqcount;
654 #endif
655
656         /* Misc */
657         unsigned long           i_state;
658         struct rw_semaphore     i_rwsem;
659
660         unsigned long           dirtied_when;   /* jiffies of first dirtying */
661         unsigned long           dirtied_time_when;
662
663         struct hlist_node       i_hash;
664         struct list_head        i_io_list;      /* backing dev IO list */
665 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
666         struct bdi_writeback    *i_wb;          /* the associated cgroup wb */
667
668         /* foreign inode detection, see wbc_detach_inode() */
669         int                     i_wb_frn_winner;
670         u16                     i_wb_frn_avg_time;
671         u16                     i_wb_frn_history;
672 #endif
673         struct list_head        i_lru;          /* inode LRU list */
674         struct list_head        i_sb_list;
675         struct list_head        i_wb_list;      /* backing dev writeback list */
676         union {
677                 struct hlist_head       i_dentry;
678                 struct rcu_head         i_rcu;
679         };
680         atomic64_t              i_version;
681         atomic64_t              i_sequence; /* see futex */
682         atomic_t                i_count;
683         atomic_t                i_dio_count;
684         atomic_t                i_writecount;
685 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
686         atomic_t                i_readcount; /* struct files open RO */
687 #endif
688         union {
689                 const struct file_operations    *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */
690                 void (*free_inode)(struct inode *);
691         };
692         struct file_lock_context        *i_flctx;
693         struct address_space    i_data;
694         struct list_head        i_devices;
695         union {
696                 struct pipe_inode_info  *i_pipe;
697                 struct cdev             *i_cdev;
698                 char                    *i_link;
699                 unsigned                i_dir_seq;
700         };
701
702         __u32                   i_generation;
703
704 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
705         __u32                   i_fsnotify_mask; /* all events this inode cares about */
706         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *i_fsnotify_marks;
707 #endif
708
709 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
710         struct fscrypt_info     *i_crypt_info;
711 #endif
712
713 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
714         struct fsverity_info    *i_verity_info;
715 #endif
716
717         void                    *i_private; /* fs or device private pointer */
718 } __randomize_layout;
719
720 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode);
721
722 static inline unsigned int i_blocksize(const struct inode *node)
723 {
724         return (1 << node->i_blkbits);
725 }
726
727 static inline int inode_unhashed(struct inode *inode)
728 {
729         return hlist_unhashed(&inode->i_hash);
730 }
731
732 /*
733  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't
734  * want special inodes in the fileset inode space, we make them
735  * appear hashed, but do not put on any lists.  hlist_del()
736  * will work fine and require no locking.
737  */
738 static inline void inode_fake_hash(struct inode *inode)
739 {
740         hlist_add_fake(&inode->i_hash);
741 }
742
743 /*
744  * inode->i_mutex nesting subclasses for the lock validator:
745  *
746  * 0: the object of the current VFS operation
747  * 1: parent
748  * 2: child/target
749  * 3: xattr
750  * 4: second non-directory
751  * 5: second parent (when locking independent directories in rename)
752  *
753  * I_MUTEX_NONDIR2 is for certain operations (such as rename) which lock two
754  * non-directories at once.
755  *
756  * The locking order between these classes is
757  * parent[2] -> child -> grandchild -> normal -> xattr -> second non-directory
758  */
759 enum inode_i_mutex_lock_class
760 {
761         I_MUTEX_NORMAL,
762         I_MUTEX_PARENT,
763         I_MUTEX_CHILD,
764         I_MUTEX_XATTR,
765         I_MUTEX_NONDIR2,
766         I_MUTEX_PARENT2,
767 };
768
769 static inline void inode_lock(struct inode *inode)
770 {
771         down_write(&inode->i_rwsem);
772 }
773
774 static inline void inode_unlock(struct inode *inode)
775 {
776         up_write(&inode->i_rwsem);
777 }
778
779 static inline void inode_lock_shared(struct inode *inode)
780 {
781         down_read(&inode->i_rwsem);
782 }
783
784 static inline void inode_unlock_shared(struct inode *inode)
785 {
786         up_read(&inode->i_rwsem);
787 }
788
789 static inline int inode_trylock(struct inode *inode)
790 {
791         return down_write_trylock(&inode->i_rwsem);
792 }
793
794 static inline int inode_trylock_shared(struct inode *inode)
795 {
796         return down_read_trylock(&inode->i_rwsem);
797 }
798
799 static inline int inode_is_locked(struct inode *inode)
800 {
801         return rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem);
802 }
803
804 static inline void inode_lock_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
805 {
806         down_write_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
807 }
808
809 static inline void inode_lock_shared_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
810 {
811         down_read_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
812 }
813
814 static inline void filemap_invalidate_lock(struct address_space *mapping)
815 {
816         down_write(&mapping->invalidate_lock);
817 }
818
819 static inline void filemap_invalidate_unlock(struct address_space *mapping)
820 {
821         up_write(&mapping->invalidate_lock);
822 }
823
824 static inline void filemap_invalidate_lock_shared(struct address_space *mapping)
825 {
826         down_read(&mapping->invalidate_lock);
827 }
828
829 static inline int filemap_invalidate_trylock_shared(
830                                         struct address_space *mapping)
831 {
832         return down_read_trylock(&mapping->invalidate_lock);
833 }
834
835 static inline void filemap_invalidate_unlock_shared(
836                                         struct address_space *mapping)
837 {
838         up_read(&mapping->invalidate_lock);
839 }
840
841 void lock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
842 void unlock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
843
844 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
845                                  struct address_space *mapping2);
846 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
847                                    struct address_space *mapping2);
848
849
850 /*
851  * NOTE: in a 32bit arch with a preemptable kernel and
852  * an UP compile the i_size_read/write must be atomic
853  * with respect to the local cpu (unlike with preempt disabled),
854  * but they don't need to be atomic with respect to other cpus like in
855  * true SMP (so they need either to either locally disable irq around
856  * the read or for example on x86 they can be still implemented as a
857  * cmpxchg8b without the need of the lock prefix). For SMP compiles
858  * and 64bit archs it makes no difference if preempt is enabled or not.
859  */
860 static inline loff_t i_size_read(const struct inode *inode)
861 {
862 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
863         loff_t i_size;
864         unsigned int seq;
865
866         do {
867                 seq = read_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
868                 i_size = inode->i_size;
869         } while (read_seqcount_retry(&inode->i_size_seqcount, seq));
870         return i_size;
871 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
872         loff_t i_size;
873
874         preempt_disable();
875         i_size = inode->i_size;
876         preempt_enable();
877         return i_size;
878 #else
879         return inode->i_size;
880 #endif
881 }
882
883 /*
884  * NOTE: unlike i_size_read(), i_size_write() does need locking around it
885  * (normally i_mutex), otherwise on 32bit/SMP an update of i_size_seqcount
886  * can be lost, resulting in subsequent i_size_read() calls spinning forever.
887  */
888 static inline void i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
889 {
890 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
891         preempt_disable();
892         write_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
893         inode->i_size = i_size;
894         write_seqcount_end(&inode->i_size_seqcount);
895         preempt_enable();
896 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
897         preempt_disable();
898         inode->i_size = i_size;
899         preempt_enable();
900 #else
901         inode->i_size = i_size;
902 #endif
903 }
904
905 static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
906 {
907         return MINOR(inode->i_rdev);
908 }
909
910 static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)
911 {
912         return MAJOR(inode->i_rdev);
913 }
914
915 struct fown_struct {
916         rwlock_t lock;          /* protects pid, uid, euid fields */
917         struct pid *pid;        /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
918         enum pid_type pid_type; /* Kind of process group SIGIO should be sent to */
919         kuid_t uid, euid;       /* uid/euid of process setting the owner */
920         int signum;             /* posix.1b rt signal to be delivered on IO */
921 };
922
923 /**
924  * struct file_ra_state - Track a file's readahead state.
925  * @start: Where the most recent readahead started.
926  * @size: Number of pages read in the most recent readahead.
927  * @async_size: Numer of pages that were/are not needed immediately
928  *      and so were/are genuinely "ahead".  Start next readahead when
929  *      the first of these pages is accessed.
930  * @ra_pages: Maximum size of a readahead request, copied from the bdi.
931  * @mmap_miss: How many mmap accesses missed in the page cache.
932  * @prev_pos: The last byte in the most recent read request.
933  *
934  * When this structure is passed to ->readahead(), the "most recent"
935  * readahead means the current readahead.
936  */
937 struct file_ra_state {
938         pgoff_t start;
939         unsigned int size;
940         unsigned int async_size;
941         unsigned int ra_pages;
942         unsigned int mmap_miss;
943         loff_t prev_pos;
944 };
945
946 /*
947  * Check if @index falls in the readahead windows.
948  */
949 static inline int ra_has_index(struct file_ra_state *ra, pgoff_t index)
950 {
951         return (index >= ra->start &&
952                 index <  ra->start + ra->size);
953 }
954
955 /*
956  * f_{lock,count,pos_lock} members can be highly contended and share
957  * the same cacheline. f_{lock,mode} are very frequently used together
958  * and so share the same cacheline as well. The read-mostly
959  * f_{path,inode,op} are kept on a separate cacheline.
960  */
961 struct file {
962         union {
963                 struct llist_node       f_llist;
964                 struct rcu_head         f_rcuhead;
965                 unsigned int            f_iocb_flags;
966         };
967
968         /*
969          * Protects f_ep, f_flags.
970          * Must not be taken from IRQ context.
971          */
972         spinlock_t              f_lock;
973         fmode_t                 f_mode;
974         atomic_long_t           f_count;
975         struct mutex            f_pos_lock;
976         loff_t                  f_pos;
977         unsigned int            f_flags;
978         struct fown_struct      f_owner;
979         const struct cred       *f_cred;
980         struct file_ra_state    f_ra;
981         struct path             f_path;
982         struct inode            *f_inode;       /* cached value */
983         const struct file_operations    *f_op;
984
985         u64                     f_version;
986 #ifdef CONFIG_SECURITY
987         void                    *f_security;
988 #endif
989         /* needed for tty driver, and maybe others */
990         void                    *private_data;
991
992 #ifdef CONFIG_EPOLL
993         /* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
994         struct hlist_head       *f_ep;
995 #endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
996         struct address_space    *f_mapping;
997         errseq_t                f_wb_err;
998         errseq_t                f_sb_err; /* for syncfs */
999 } __randomize_layout
1000   __attribute__((aligned(4)));  /* lest something weird decides that 2 is OK */
1001
1002 struct file_handle {
1003         __u32 handle_bytes;
1004         int handle_type;
1005         /* file identifier */
1006         unsigned char f_handle[];
1007 };
1008
1009 static inline struct file *get_file(struct file *f)
1010 {
1011         atomic_long_inc(&f->f_count);
1012         return f;
1013 }
1014 #define get_file_rcu(x) atomic_long_inc_not_zero(&(x)->f_count)
1015 #define file_count(x)   atomic_long_read(&(x)->f_count)
1016
1017 #define MAX_NON_LFS     ((1UL<<31) - 1)
1018
1019 /* Page cache limit. The filesystems should put that into their s_maxbytes 
1020    limits, otherwise bad things can happen in VM. */ 
1021 #if BITS_PER_LONG==32
1022 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)ULONG_MAX << PAGE_SHIFT)
1023 #elif BITS_PER_LONG==64
1024 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)LLONG_MAX)
1025 #endif
1026
1027 /* legacy typedef, should eventually be removed */
1028 typedef void *fl_owner_t;
1029
1030 struct file_lock;
1031
1032 /* The following constant reflects the upper bound of the file/locking space */
1033 #ifndef OFFSET_MAX
1034 #define OFFSET_MAX      type_max(loff_t)
1035 #define OFFT_OFFSET_MAX type_max(off_t)
1036 #endif
1037
1038 extern void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band);
1039
1040 static inline struct inode *file_inode(const struct file *f)
1041 {
1042         return f->f_inode;
1043 }
1044
1045 static inline struct dentry *file_dentry(const struct file *file)
1046 {
1047         return d_real(file->f_path.dentry, file_inode(file));
1048 }
1049
1050 struct fasync_struct {
1051         rwlock_t                fa_lock;
1052         int                     magic;
1053         int                     fa_fd;
1054         struct fasync_struct    *fa_next; /* singly linked list */
1055         struct file             *fa_file;
1056         struct rcu_head         fa_rcu;
1057 };
1058
1059 #define FASYNC_MAGIC 0x4601
1060
1061 /* SMP safe fasync helpers: */
1062 extern int fasync_helper(int, struct file *, int, struct fasync_struct **);
1063 extern struct fasync_struct *fasync_insert_entry(int, struct file *, struct fasync_struct **, struct fasync_struct *);
1064 extern int fasync_remove_entry(struct file *, struct fasync_struct **);
1065 extern struct fasync_struct *fasync_alloc(void);
1066 extern void fasync_free(struct fasync_struct *);
1067
1068 /* can be called from interrupts */
1069 extern void kill_fasync(struct fasync_struct **, int, int);
1070
1071 extern void __f_setown(struct file *filp, struct pid *, enum pid_type, int force);
1072 extern int f_setown(struct file *filp, unsigned long arg, int force);
1073 extern void f_delown(struct file *filp);
1074 extern pid_t f_getown(struct file *filp);
1075 extern int send_sigurg(struct fown_struct *fown);
1076
1077 /*
1078  * sb->s_flags.  Note that these mirror the equivalent MS_* flags where
1079  * represented in both.
1080  */
1081 #define SB_RDONLY       BIT(0)  /* Mount read-only */
1082 #define SB_NOSUID       BIT(1)  /* Ignore suid and sgid bits */
1083 #define SB_NODEV        BIT(2)  /* Disallow access to device special files */
1084 #define SB_NOEXEC       BIT(3)  /* Disallow program execution */
1085 #define SB_SYNCHRONOUS  BIT(4)  /* Writes are synced at once */
1086 #define SB_MANDLOCK     BIT(6)  /* Allow mandatory locks on an FS */
1087 #define SB_DIRSYNC      BIT(7)  /* Directory modifications are synchronous */
1088 #define SB_NOATIME      BIT(10) /* Do not update access times. */
1089 #define SB_NODIRATIME   BIT(11) /* Do not update directory access times */
1090 #define SB_SILENT       BIT(15)
1091 #define SB_POSIXACL     BIT(16) /* VFS does not apply the umask */
1092 #define SB_INLINECRYPT  BIT(17) /* Use blk-crypto for encrypted files */
1093 #define SB_KERNMOUNT    BIT(22) /* this is a kern_mount call */
1094 #define SB_I_VERSION    BIT(23) /* Update inode I_version field */
1095 #define SB_LAZYTIME     BIT(25) /* Update the on-disk [acm]times lazily */
1096
1097 /* These sb flags are internal to the kernel */
1098 #define SB_SUBMOUNT     BIT(26)
1099 #define SB_FORCE        BIT(27)
1100 #define SB_NOSEC        BIT(28)
1101 #define SB_BORN         BIT(29)
1102 #define SB_ACTIVE       BIT(30)
1103 #define SB_NOUSER       BIT(31)
1104
1105 /* These flags relate to encoding and casefolding */
1106 #define SB_ENC_STRICT_MODE_FL   (1 << 0)
1107
1108 #define sb_has_strict_encoding(sb) \
1109         (sb->s_encoding_flags & SB_ENC_STRICT_MODE_FL)
1110
1111 /*
1112  *      Umount options
1113  */
1114
1115 #define MNT_FORCE       0x00000001      /* Attempt to forcibily umount */
1116 #define MNT_DETACH      0x00000002      /* Just detach from the tree */
1117 #define MNT_EXPIRE      0x00000004      /* Mark for expiry */
1118 #define UMOUNT_NOFOLLOW 0x00000008      /* Don't follow symlink on umount */
1119 #define UMOUNT_UNUSED   0x80000000      /* Flag guaranteed to be unused */
1120
1121 /* sb->s_iflags */
1122 #define SB_I_CGROUPWB   0x00000001      /* cgroup-aware writeback enabled */
1123 #define SB_I_NOEXEC     0x00000002      /* Ignore executables on this fs */
1124 #define SB_I_NODEV      0x00000004      /* Ignore devices on this fs */
1125 #define SB_I_STABLE_WRITES 0x00000008   /* don't modify blks until WB is done */
1126
1127 /* sb->s_iflags to limit user namespace mounts */
1128 #define SB_I_USERNS_VISIBLE             0x00000010 /* fstype already mounted */
1129 #define SB_I_IMA_UNVERIFIABLE_SIGNATURE 0x00000020
1130 #define SB_I_UNTRUSTED_MOUNTER          0x00000040
1131
1132 #define SB_I_SKIP_SYNC  0x00000100      /* Skip superblock at global sync */
1133 #define SB_I_PERSB_BDI  0x00000200      /* has a per-sb bdi */
1134 #define SB_I_TS_EXPIRY_WARNED 0x00000400 /* warned about timestamp range expiry */
1135 #define SB_I_RETIRED    0x00000800      /* superblock shouldn't be reused */
1136
1137 /* Possible states of 'frozen' field */
1138 enum {
1139         SB_UNFROZEN = 0,                /* FS is unfrozen */
1140         SB_FREEZE_WRITE = 1,            /* Writes, dir ops, ioctls frozen */
1141         SB_FREEZE_PAGEFAULT = 2,        /* Page faults stopped as well */
1142         SB_FREEZE_FS = 3,               /* For internal FS use (e.g. to stop
1143                                          * internal threads if needed) */
1144         SB_FREEZE_COMPLETE = 4,         /* ->freeze_fs finished successfully */
1145 };
1146
1147 #define SB_FREEZE_LEVELS (SB_FREEZE_COMPLETE - 1)
1148
1149 struct sb_writers {
1150         int                             frozen;         /* Is sb frozen? */
1151         struct percpu_rw_semaphore      rw_sem[SB_FREEZE_LEVELS];
1152 };
1153
1154 struct super_block {
1155         struct list_head        s_list;         /* Keep this first */
1156         dev_t                   s_dev;          /* search index; _not_ kdev_t */
1157         unsigned char           s_blocksize_bits;
1158         unsigned long           s_blocksize;
1159         loff_t                  s_maxbytes;     /* Max file size */
1160         struct file_system_type *s_type;
1161         const struct super_operations   *s_op;
1162         const struct dquot_operations   *dq_op;
1163         const struct quotactl_ops       *s_qcop;
1164         const struct export_operations *s_export_op;
1165         unsigned long           s_flags;
1166         unsigned long           s_iflags;       /* internal SB_I_* flags */
1167         unsigned long           s_magic;
1168         struct dentry           *s_root;
1169         struct rw_semaphore     s_umount;
1170         int                     s_count;
1171         atomic_t                s_active;
1172 #ifdef CONFIG_SECURITY
1173         void                    *s_security;
1174 #endif
1175         const struct xattr_handler **s_xattr;
1176 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1177         const struct fscrypt_operations *s_cop;
1178         struct fscrypt_keyring  *s_master_keys; /* master crypto keys in use */
1179 #endif
1180 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
1181         const struct fsverity_operations *s_vop;
1182 #endif
1183 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1184         struct unicode_map *s_encoding;
1185         __u16 s_encoding_flags;
1186 #endif
1187         struct hlist_bl_head    s_roots;        /* alternate root dentries for NFS */
1188         struct list_head        s_mounts;       /* list of mounts; _not_ for fs use */
1189         struct block_device     *s_bdev;
1190         struct backing_dev_info *s_bdi;
1191         struct mtd_info         *s_mtd;
1192         struct hlist_node       s_instances;
1193         unsigned int            s_quota_types;  /* Bitmask of supported quota types */
1194         struct quota_info       s_dquot;        /* Diskquota specific options */
1195
1196         struct sb_writers       s_writers;
1197
1198         /*
1199          * Keep s_fs_info, s_time_gran, s_fsnotify_mask, and
1200          * s_fsnotify_marks together for cache efficiency. They are frequently
1201          * accessed and rarely modified.
1202          */
1203         void                    *s_fs_info;     /* Filesystem private info */
1204
1205         /* Granularity of c/m/atime in ns (cannot be worse than a second) */
1206         u32                     s_time_gran;
1207         /* Time limits for c/m/atime in seconds */
1208         time64_t                   s_time_min;
1209         time64_t                   s_time_max;
1210 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
1211         __u32                   s_fsnotify_mask;
1212         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *s_fsnotify_marks;
1213 #endif
1214
1215         char                    s_id[32];       /* Informational name */
1216         uuid_t                  s_uuid;         /* UUID */
1217
1218         unsigned int            s_max_links;
1219
1220         /*
1221          * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
1222          * even looking at it. You had been warned.
1223          */
1224         struct mutex s_vfs_rename_mutex;        /* Kludge */
1225
1226         /*
1227          * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
1228          * in /proc/mounts will be "type.subtype"
1229          */
1230         const char *s_subtype;
1231
1232         const struct dentry_operations *s_d_op; /* default d_op for dentries */
1233
1234         struct shrinker s_shrink;       /* per-sb shrinker handle */
1235
1236         /* Number of inodes with nlink == 0 but still referenced */
1237         atomic_long_t s_remove_count;
1238
1239         /*
1240          * Number of inode/mount/sb objects that are being watched, note that
1241          * inodes objects are currently double-accounted.
1242          */
1243         atomic_long_t s_fsnotify_connectors;
1244
1245         /* Read-only state of the superblock is being changed */
1246         int s_readonly_remount;
1247
1248         /* per-sb errseq_t for reporting writeback errors via syncfs */
1249         errseq_t s_wb_err;
1250
1251         /* AIO completions deferred from interrupt context */
1252         struct workqueue_struct *s_dio_done_wq;
1253         struct hlist_head s_pins;
1254
1255         /*
1256          * Owning user namespace and default context in which to
1257          * interpret filesystem uids, gids, quotas, device nodes,
1258          * xattrs and security labels.
1259          */
1260         struct user_namespace *s_user_ns;
1261
1262         /*
1263          * The list_lru structure is essentially just a pointer to a table
1264          * of per-node lru lists, each of which has its own spinlock.
1265          * There is no need to put them into separate cachelines.
1266          */
1267         struct list_lru         s_dentry_lru;
1268         struct list_lru         s_inode_lru;
1269         struct rcu_head         rcu;
1270         struct work_struct      destroy_work;
1271
1272         struct mutex            s_sync_lock;    /* sync serialisation lock */
1273
1274         /*
1275          * Indicates how deep in a filesystem stack this SB is
1276          */
1277         int s_stack_depth;
1278
1279         /* s_inode_list_lock protects s_inodes */
1280         spinlock_t              s_inode_list_lock ____cacheline_aligned_in_smp;
1281         struct list_head        s_inodes;       /* all inodes */
1282
1283         spinlock_t              s_inode_wblist_lock;
1284         struct list_head        s_inodes_wb;    /* writeback inodes */
1285 } __randomize_layout;
1286
1287 static inline struct user_namespace *i_user_ns(const struct inode *inode)
1288 {
1289         return inode->i_sb->s_user_ns;
1290 }
1291
1292 /* Helper functions so that in most cases filesystems will
1293  * not need to deal directly with kuid_t and kgid_t and can
1294  * instead deal with the raw numeric values that are stored
1295  * in the filesystem.
1296  */
1297 static inline uid_t i_uid_read(const struct inode *inode)
1298 {
1299         return from_kuid(i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1300 }
1301
1302 static inline gid_t i_gid_read(const struct inode *inode)
1303 {
1304         return from_kgid(i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1305 }
1306
1307 static inline void i_uid_write(struct inode *inode, uid_t uid)
1308 {
1309         inode->i_uid = make_kuid(i_user_ns(inode), uid);
1310 }
1311
1312 static inline void i_gid_write(struct inode *inode, gid_t gid)
1313 {
1314         inode->i_gid = make_kgid(i_user_ns(inode), gid);
1315 }
1316
1317 /**
1318  * i_uid_into_vfsuid - map an inode's i_uid down according to an idmapping
1319  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1320  * @inode: inode to map
1321  *
1322  * Return: whe inode's i_uid mapped down according to @idmap.
1323  * If the inode's i_uid has no mapping INVALID_VFSUID is returned.
1324  */
1325 static inline vfsuid_t i_uid_into_vfsuid(struct mnt_idmap *idmap,
1326                                          const struct inode *inode)
1327 {
1328         return make_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1329 }
1330
1331 /**
1332  * i_uid_needs_update - check whether inode's i_uid needs to be updated
1333  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1334  * @attr: the new attributes of @inode
1335  * @inode: the inode to update
1336  *
1337  * Check whether the $inode's i_uid field needs to be updated taking idmapped
1338  * mounts into account if the filesystem supports it.
1339  *
1340  * Return: true if @inode's i_uid field needs to be updated, false if not.
1341  */
1342 static inline bool i_uid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1343                                       const struct iattr *attr,
1344                                       const struct inode *inode)
1345 {
1346         return ((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
1347                 !vfsuid_eq(attr->ia_vfsuid,
1348                            i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)));
1349 }
1350
1351 /**
1352  * i_uid_update - update @inode's i_uid field
1353  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1354  * @attr: the new attributes of @inode
1355  * @inode: the inode to update
1356  *
1357  * Safely update @inode's i_uid field translating the vfsuid of any idmapped
1358  * mount into the filesystem kuid.
1359  */
1360 static inline void i_uid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1361                                 const struct iattr *attr,
1362                                 struct inode *inode)
1363 {
1364         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1365                 inode->i_uid = from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode),
1366                                            attr->ia_vfsuid);
1367 }
1368
1369 /**
1370  * i_gid_into_vfsgid - map an inode's i_gid down according to an idmapping
1371  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1372  * @inode: inode to map
1373  *
1374  * Return: the inode's i_gid mapped down according to @idmap.
1375  * If the inode's i_gid has no mapping INVALID_VFSGID is returned.
1376  */
1377 static inline vfsgid_t i_gid_into_vfsgid(struct mnt_idmap *idmap,
1378                                          const struct inode *inode)
1379 {
1380         return make_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1381 }
1382
1383 /**
1384  * i_gid_needs_update - check whether inode's i_gid needs to be updated
1385  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1386  * @attr: the new attributes of @inode
1387  * @inode: the inode to update
1388  *
1389  * Check whether the $inode's i_gid field needs to be updated taking idmapped
1390  * mounts into account if the filesystem supports it.
1391  *
1392  * Return: true if @inode's i_gid field needs to be updated, false if not.
1393  */
1394 static inline bool i_gid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1395                                       const struct iattr *attr,
1396                                       const struct inode *inode)
1397 {
1398         return ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
1399                 !vfsgid_eq(attr->ia_vfsgid,
1400                            i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)));
1401 }
1402
1403 /**
1404  * i_gid_update - update @inode's i_gid field
1405  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1406  * @attr: the new attributes of @inode
1407  * @inode: the inode to update
1408  *
1409  * Safely update @inode's i_gid field translating the vfsgid of any idmapped
1410  * mount into the filesystem kgid.
1411  */
1412 static inline void i_gid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1413                                 const struct iattr *attr,
1414                                 struct inode *inode)
1415 {
1416         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1417                 inode->i_gid = from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode),
1418                                            attr->ia_vfsgid);
1419 }
1420
1421 /**
1422  * inode_fsuid_set - initialize inode's i_uid field with callers fsuid
1423  * @inode: inode to initialize
1424  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1425  *
1426  * Initialize the i_uid field of @inode. If the inode was found/created via
1427  * an idmapped mount map the caller's fsuid according to @idmap.
1428  */
1429 static inline void inode_fsuid_set(struct inode *inode,
1430                                    struct mnt_idmap *idmap)
1431 {
1432         inode->i_uid = mapped_fsuid(idmap, i_user_ns(inode));
1433 }
1434
1435 /**
1436  * inode_fsgid_set - initialize inode's i_gid field with callers fsgid
1437  * @inode: inode to initialize
1438  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1439  *
1440  * Initialize the i_gid field of @inode. If the inode was found/created via
1441  * an idmapped mount map the caller's fsgid according to @idmap.
1442  */
1443 static inline void inode_fsgid_set(struct inode *inode,
1444                                    struct mnt_idmap *idmap)
1445 {
1446         inode->i_gid = mapped_fsgid(idmap, i_user_ns(inode));
1447 }
1448
1449 /**
1450  * fsuidgid_has_mapping() - check whether caller's fsuid/fsgid is mapped
1451  * @sb: the superblock we want a mapping in
1452  * @idmap: idmap of the relevant mount
1453  *
1454  * Check whether the caller's fsuid and fsgid have a valid mapping in the
1455  * s_user_ns of the superblock @sb. If the caller is on an idmapped mount map
1456  * the caller's fsuid and fsgid according to the @idmap first.
1457  *
1458  * Return: true if fsuid and fsgid is mapped, false if not.
1459  */
1460 static inline bool fsuidgid_has_mapping(struct super_block *sb,
1461                                         struct mnt_idmap *idmap)
1462 {
1463         struct user_namespace *fs_userns = sb->s_user_ns;
1464         kuid_t kuid;
1465         kgid_t kgid;
1466
1467         kuid = mapped_fsuid(idmap, fs_userns);
1468         if (!uid_valid(kuid))
1469                 return false;
1470         kgid = mapped_fsgid(idmap, fs_userns);
1471         if (!gid_valid(kgid))
1472                 return false;
1473         return kuid_has_mapping(fs_userns, kuid) &&
1474                kgid_has_mapping(fs_userns, kgid);
1475 }
1476
1477 extern struct timespec64 current_time(struct inode *inode);
1478
1479 /*
1480  * Snapshotting support.
1481  */
1482
1483 /*
1484  * These are internal functions, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1485  * instead.
1486  */
1487 static inline void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1488 {
1489         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1490 }
1491
1492 static inline void __sb_start_write(struct super_block *sb, int level)
1493 {
1494         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1495 }
1496
1497 static inline bool __sb_start_write_trylock(struct super_block *sb, int level)
1498 {
1499         return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1500 }
1501
1502 #define __sb_writers_acquired(sb, lev)  \
1503         percpu_rwsem_acquire(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1504 #define __sb_writers_release(sb, lev)   \
1505         percpu_rwsem_release(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1506
1507 static inline bool sb_write_started(const struct super_block *sb)
1508 {
1509         return lockdep_is_held_type(sb->s_writers.rw_sem + SB_FREEZE_WRITE - 1, 1);
1510 }
1511
1512 /**
1513  * sb_end_write - drop write access to a superblock
1514  * @sb: the super we wrote to
1515  *
1516  * Decrement number of writers to the filesystem. Wake up possible waiters
1517  * wanting to freeze the filesystem.
1518  */
1519 static inline void sb_end_write(struct super_block *sb)
1520 {
1521         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1522 }
1523
1524 /**
1525  * sb_end_pagefault - drop write access to a superblock from a page fault
1526  * @sb: the super we wrote to
1527  *
1528  * Decrement number of processes handling write page fault to the filesystem.
1529  * Wake up possible waiters wanting to freeze the filesystem.
1530  */
1531 static inline void sb_end_pagefault(struct super_block *sb)
1532 {
1533         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1534 }
1535
1536 /**
1537  * sb_end_intwrite - drop write access to a superblock for internal fs purposes
1538  * @sb: the super we wrote to
1539  *
1540  * Decrement fs-internal number of writers to the filesystem.  Wake up possible
1541  * waiters wanting to freeze the filesystem.
1542  */
1543 static inline void sb_end_intwrite(struct super_block *sb)
1544 {
1545         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * sb_start_write - get write access to a superblock
1550  * @sb: the super we write to
1551  *
1552  * When a process wants to write data or metadata to a file system (i.e. dirty
1553  * a page or an inode), it should embed the operation in a sb_start_write() -
1554  * sb_end_write() pair to get exclusion against file system freezing. This
1555  * function increments number of writers preventing freezing. If the file
1556  * system is already frozen, the function waits until the file system is
1557  * thawed.
1558  *
1559  * Since freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1560  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. Generally,
1561  * freeze protection should be the outermost lock. In particular, we have:
1562  *
1563  * sb_start_write
1564  *   -> i_mutex                 (write path, truncate, directory ops, ...)
1565  *   -> s_umount                (freeze_super, thaw_super)
1566  */
1567 static inline void sb_start_write(struct super_block *sb)
1568 {
1569         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1570 }
1571
1572 static inline bool sb_start_write_trylock(struct super_block *sb)
1573 {
1574         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * sb_start_pagefault - get write access to a superblock from a page fault
1579  * @sb: the super we write to
1580  *
1581  * When a process starts handling write page fault, it should embed the
1582  * operation into sb_start_pagefault() - sb_end_pagefault() pair to get
1583  * exclusion against file system freezing. This is needed since the page fault
1584  * is going to dirty a page. This function increments number of running page
1585  * faults preventing freezing. If the file system is already frozen, the
1586  * function waits until the file system is thawed.
1587  *
1588  * Since page fault freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1589  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. It is advised to
1590  * put sb_start_pagefault() close to mmap_lock in lock ordering. Page fault
1591  * handling code implies lock dependency:
1592  *
1593  * mmap_lock
1594  *   -> sb_start_pagefault
1595  */
1596 static inline void sb_start_pagefault(struct super_block *sb)
1597 {
1598         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1599 }
1600
1601 /**
1602  * sb_start_intwrite - get write access to a superblock for internal fs purposes
1603  * @sb: the super we write to
1604  *
1605  * This is the third level of protection against filesystem freezing. It is
1606  * free for use by a filesystem. The only requirement is that it must rank
1607  * below sb_start_pagefault.
1608  *
1609  * For example filesystem can call sb_start_intwrite() when starting a
1610  * transaction which somewhat eases handling of freezing for internal sources
1611  * of filesystem changes (internal fs threads, discarding preallocation on file
1612  * close, etc.).
1613  */
1614 static inline void sb_start_intwrite(struct super_block *sb)
1615 {
1616         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1617 }
1618
1619 static inline bool sb_start_intwrite_trylock(struct super_block *sb)
1620 {
1621         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_FS);
1622 }
1623
1624 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
1625                             const struct inode *inode);
1626
1627 /*
1628  * VFS helper functions..
1629  */
1630 int vfs_create(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1631                struct dentry *, umode_t, bool);
1632 int vfs_mkdir(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1633               struct dentry *, umode_t);
1634 int vfs_mknod(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1635               umode_t, dev_t);
1636 int vfs_symlink(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1637                 struct dentry *, const char *);
1638 int vfs_link(struct dentry *, struct mnt_idmap *, struct inode *,
1639              struct dentry *, struct inode **);
1640 int vfs_rmdir(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *);
1641 int vfs_unlink(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1642                struct inode **);
1643
1644 /**
1645  * struct renamedata - contains all information required for renaming
1646  * @old_mnt_idmap:     idmap of the old mount the inode was found from
1647  * @old_dir:           parent of source
1648  * @old_dentry:                source
1649  * @new_mnt_idmap:     idmap of the new mount the inode was found from
1650  * @new_dir:           parent of destination
1651  * @new_dentry:                destination
1652  * @delegated_inode:   returns an inode needing a delegation break
1653  * @flags:             rename flags
1654  */
1655 struct renamedata {
1656         struct mnt_idmap *old_mnt_idmap;
1657         struct inode *old_dir;
1658         struct dentry *old_dentry;
1659         struct mnt_idmap *new_mnt_idmap;
1660         struct inode *new_dir;
1661         struct dentry *new_dentry;
1662         struct inode **delegated_inode;
1663         unsigned int flags;
1664 } __randomize_layout;
1665
1666 int vfs_rename(struct renamedata *);
1667
1668 static inline int vfs_whiteout(struct mnt_idmap *idmap,
1669                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1670 {
1671         return vfs_mknod(idmap, dir, dentry, S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
1672                          WHITEOUT_DEV);
1673 }
1674
1675 struct file *kernel_tmpfile_open(struct mnt_idmap *idmap,
1676                                  const struct path *parentpath,
1677                                  umode_t mode, int open_flag,
1678                                  const struct cred *cred);
1679 struct file *kernel_file_open(const struct path *path, int flags,
1680                               struct inode *inode, const struct cred *cred);
1681
1682 int vfs_mkobj(struct dentry *, umode_t,
1683                 int (*f)(struct dentry *, umode_t, void *),
1684                 void *);
1685
1686 int vfs_fchown(struct file *file, uid_t user, gid_t group);
1687 int vfs_fchmod(struct file *file, umode_t mode);
1688 int vfs_utimes(const struct path *path, struct timespec64 *times);
1689
1690 extern long vfs_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
1691
1692 #ifdef CONFIG_COMPAT
1693 extern long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
1694                                         unsigned long arg);
1695 #else
1696 #define compat_ptr_ioctl NULL
1697 #endif
1698
1699 /*
1700  * VFS file helper functions.
1701  */
1702 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
1703                       const struct inode *dir, umode_t mode);
1704 extern bool may_open_dev(const struct path *path);
1705 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
1706                         const struct inode *dir, umode_t mode);
1707
1708 /*
1709  * This is the "filldir" function type, used by readdir() to let
1710  * the kernel specify what kind of dirent layout it wants to have.
1711  * This allows the kernel to read directories into kernel space or
1712  * to have different dirent layouts depending on the binary type.
1713  * Return 'true' to keep going and 'false' if there are no more entries.
1714  */
1715 struct dir_context;
1716 typedef bool (*filldir_t)(struct dir_context *, const char *, int, loff_t, u64,
1717                          unsigned);
1718
1719 struct dir_context {
1720         filldir_t actor;
1721         loff_t pos;
1722 };
1723
1724 /*
1725  * These flags let !MMU mmap() govern direct device mapping vs immediate
1726  * copying more easily for MAP_PRIVATE, especially for ROM filesystems.
1727  *
1728  * NOMMU_MAP_COPY:      Copy can be mapped (MAP_PRIVATE)
1729  * NOMMU_MAP_DIRECT:    Can be mapped directly (MAP_SHARED)
1730  * NOMMU_MAP_READ:      Can be mapped for reading
1731  * NOMMU_MAP_WRITE:     Can be mapped for writing
1732  * NOMMU_MAP_EXEC:      Can be mapped for execution
1733  */
1734 #define NOMMU_MAP_COPY          0x00000001
1735 #define NOMMU_MAP_DIRECT        0x00000008
1736 #define NOMMU_MAP_READ          VM_MAYREAD
1737 #define NOMMU_MAP_WRITE         VM_MAYWRITE
1738 #define NOMMU_MAP_EXEC          VM_MAYEXEC
1739
1740 #define NOMMU_VMFLAGS \
1741         (NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC)
1742
1743 /*
1744  * These flags control the behavior of the remap_file_range function pointer.
1745  * If it is called with len == 0 that means "remap to end of source file".
1746  * See Documentation/filesystems/vfs.rst for more details about this call.
1747  *
1748  * REMAP_FILE_DEDUP: only remap if contents identical (i.e. deduplicate)
1749  * REMAP_FILE_CAN_SHORTEN: caller can handle a shortened request
1750  */
1751 #define REMAP_FILE_DEDUP                (1 << 0)
1752 #define REMAP_FILE_CAN_SHORTEN          (1 << 1)
1753
1754 /*
1755  * These flags signal that the caller is ok with altering various aspects of
1756  * the behavior of the remap operation.  The changes must be made by the
1757  * implementation; the vfs remap helper functions can take advantage of them.
1758  * Flags in this category exist to preserve the quirky behavior of the hoisted
1759  * btrfs clone/dedupe ioctls.
1760  */
1761 #define REMAP_FILE_ADVISORY             (REMAP_FILE_CAN_SHORTEN)
1762
1763 /*
1764  * These flags control the behavior of vfs_copy_file_range().
1765  * They are not available to the user via syscall.
1766  *
1767  * COPY_FILE_SPLICE: call splice direct instead of fs clone/copy ops
1768  */
1769 #define COPY_FILE_SPLICE                (1 << 0)
1770
1771 struct iov_iter;
1772 struct io_uring_cmd;
1773
1774 struct file_operations {
1775         struct module *owner;
1776         loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
1777         ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1778         ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1779         ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1780         ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1781         int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *,
1782                         unsigned int flags);
1783         int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *);
1784         __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
1785         long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1786         long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1787         int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
1788         unsigned long mmap_supported_flags;
1789         int (*open) (struct inode *, struct file *);
1790         int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
1791         int (*release) (struct inode *, struct file *);
1792         int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync);
1793         int (*fasync) (int, struct file *, int);
1794         int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1795         unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1796         int (*check_flags)(int);
1797         int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1798         ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
1799         ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
1800         void (*splice_eof)(struct file *file);
1801         int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
1802         long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,
1803                           loff_t len);
1804         void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);
1805 #ifndef CONFIG_MMU
1806         unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);
1807 #endif
1808         ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,
1809                         loff_t, size_t, unsigned int);
1810         loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1811                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1812                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1813         int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int);
1814         int (*uring_cmd)(struct io_uring_cmd *ioucmd, unsigned int issue_flags);
1815         int (*uring_cmd_iopoll)(struct io_uring_cmd *, struct io_comp_batch *,
1816                                 unsigned int poll_flags);
1817 } __randomize_layout;
1818
1819 /* Wrap a directory iterator that needs exclusive inode access */
1820 int wrap_directory_iterator(struct file *, struct dir_context *,
1821                             int (*) (struct file *, struct dir_context *));
1822 #define WRAP_DIR_ITER(x) \
1823         static int shared_##x(struct file *file , struct dir_context *ctx) \
1824         { return wrap_directory_iterator(file, ctx, x); }
1825
1826 struct inode_operations {
1827         struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int);
1828         const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
1829         int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
1830         struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);
1831
1832         int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int);
1833
1834         int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1835                        umode_t, bool);
1836         int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
1837         int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
1838         int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1839                         const char *);
1840         int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1841                       umode_t);
1842         int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
1843         int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1844                       umode_t,dev_t);
1845         int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1846                         struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
1847         int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
1848         int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *,
1849                         struct kstat *, u32, unsigned int);
1850         ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
1851         int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
1852                       u64 len);
1853         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec64 *, int);
1854         int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
1855                            struct file *, unsigned open_flag,
1856                            umode_t create_mode);
1857         int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
1858                         struct file *, umode_t);
1859         struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1860                                      int);
1861         int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1862                        struct posix_acl *, int);
1863         int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
1864                             struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1865         int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1866 } ____cacheline_aligned;
1867
1868 static inline ssize_t call_read_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1869                                      struct iov_iter *iter)
1870 {
1871         return file->f_op->read_iter(kio, iter);
1872 }
1873
1874 static inline ssize_t call_write_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1875                                       struct iov_iter *iter)
1876 {
1877         return file->f_op->write_iter(kio, iter);
1878 }
1879
1880 static inline int call_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1881 {
1882         return file->f_op->mmap(file, vma);
1883 }
1884
1885 extern ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1886 extern ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1887 extern ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *, loff_t , struct file *,
1888                                    loff_t, size_t, unsigned int);
1889 extern ssize_t generic_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1890                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
1891                                        size_t len, unsigned int flags);
1892 int __generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1893                                     struct file *file_out, loff_t pos_out,
1894                                     loff_t *len, unsigned int remap_flags,
1895                                     const struct iomap_ops *dax_read_ops);
1896 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1897                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1898                                   loff_t *count, unsigned int remap_flags);
1899 extern loff_t do_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1900                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1901                                   loff_t len, unsigned int remap_flags);
1902 extern loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1903                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1904                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1905 extern int vfs_dedupe_file_range(struct file *file,
1906                                  struct file_dedupe_range *same);
1907 extern loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
1908                                         struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
1909                                         loff_t len, unsigned int remap_flags);
1910
1911
1912 struct super_operations {
1913         struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);
1914         void (*destroy_inode)(struct inode *);
1915         void (*free_inode)(struct inode *);
1916
1917         void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);
1918         int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);
1919         int (*drop_inode) (struct inode *);
1920         void (*evict_inode) (struct inode *);
1921         void (*put_super) (struct super_block *);
1922         int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);
1923         int (*freeze_super) (struct super_block *);
1924         int (*freeze_fs) (struct super_block *);
1925         int (*thaw_super) (struct super_block *);
1926         int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);
1927         int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);
1928         int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
1929         void (*umount_begin) (struct super_block *);
1930
1931         int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
1932         int (*show_devname)(struct seq_file *, struct dentry *);
1933         int (*show_path)(struct seq_file *, struct dentry *);
1934         int (*show_stats)(struct seq_file *, struct dentry *);
1935 #ifdef CONFIG_QUOTA
1936         ssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);
1937         ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
1938         struct dquot **(*get_dquots)(struct inode *);
1939 #endif
1940         long (*nr_cached_objects)(struct super_block *,
1941                                   struct shrink_control *);
1942         long (*free_cached_objects)(struct super_block *,
1943                                     struct shrink_control *);
1944         void (*shutdown)(struct super_block *sb);
1945 };
1946
1947 /*
1948  * Inode flags - they have no relation to superblock flags now
1949  */
1950 #define S_SYNC          (1 << 0)  /* Writes are synced at once */
1951 #define S_NOATIME       (1 << 1)  /* Do not update access times */
1952 #define S_APPEND        (1 << 2)  /* Append-only file */
1953 #define S_IMMUTABLE     (1 << 3)  /* Immutable file */
1954 #define S_DEAD          (1 << 4)  /* removed, but still open directory */
1955 #define S_NOQUOTA       (1 << 5)  /* Inode is not counted to quota */
1956 #define S_DIRSYNC       (1 << 6)  /* Directory modifications are synchronous */
1957 #define S_NOCMTIME      (1 << 7)  /* Do not update file c/mtime */
1958 #define S_SWAPFILE      (1 << 8)  /* Do not truncate: swapon got its bmaps */
1959 #define S_PRIVATE       (1 << 9)  /* Inode is fs-internal */
1960 #define S_IMA           (1 << 10) /* Inode has an associated IMA struct */
1961 #define S_AUTOMOUNT     (1 << 11) /* Automount/referral quasi-directory */
1962 #define S_NOSEC         (1 << 12) /* no suid or xattr security attributes */
1963 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1964 #define S_DAX           (1 << 13) /* Direct Access, avoiding the page cache */
1965 #else
1966 #define S_DAX           0         /* Make all the DAX code disappear */
1967 #endif
1968 #define S_ENCRYPTED     (1 << 14) /* Encrypted file (using fs/crypto/) */
1969 #define S_CASEFOLD      (1 << 15) /* Casefolded file */
1970 #define S_VERITY        (1 << 16) /* Verity file (using fs/verity/) */
1971 #define S_KERNEL_FILE   (1 << 17) /* File is in use by the kernel (eg. fs/cachefiles) */
1972
1973 /*
1974  * Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
1975  * flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
1976  * possible to override it selectively if you really wanted to with some
1977  * ioctl() that is not currently implemented.
1978  *
1979  * Exception: SB_RDONLY is always applied to the entire file system.
1980  *
1981  * Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
1982  * with files in use.  This means that all of the inodes will not have their
1983  * i_flags updated.  Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
1984  * flags, so these have to be checked separately. -- rmk@arm.uk.linux.org
1985  */
1986 #define __IS_FLG(inode, flg)    ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
1987
1988 static inline bool sb_rdonly(const struct super_block *sb) { return sb->s_flags & SB_RDONLY; }
1989 #define IS_RDONLY(inode)        sb_rdonly((inode)->i_sb)
1990 #define IS_SYNC(inode)          (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS) || \
1991                                         ((inode)->i_flags & S_SYNC))
1992 #define IS_DIRSYNC(inode)       (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS|SB_DIRSYNC) || \
1993                                         ((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
1994 #define IS_MANDLOCK(inode)      __IS_FLG(inode, SB_MANDLOCK)
1995 #define IS_NOATIME(inode)       __IS_FLG(inode, SB_RDONLY|SB_NOATIME)
1996 #define IS_I_VERSION(inode)     __IS_FLG(inode, SB_I_VERSION)
1997
1998 #define IS_NOQUOTA(inode)       ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
1999 #define IS_APPEND(inode)        ((inode)->i_flags & S_APPEND)
2000 #define IS_IMMUTABLE(inode)     ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
2001 #define IS_POSIXACL(inode)      __IS_FLG(inode, SB_POSIXACL)
2002
2003 #define IS_DEADDIR(inode)       ((inode)->i_flags & S_DEAD)
2004 #define IS_NOCMTIME(inode)      ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
2005 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
2006 #define IS_PRIVATE(inode)       ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
2007 #define IS_IMA(inode)           ((inode)->i_flags & S_IMA)
2008 #define IS_AUTOMOUNT(inode)     ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
2009 #define IS_NOSEC(inode)         ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
2010 #define IS_DAX(inode)           ((inode)->i_flags & S_DAX)
2011 #define IS_ENCRYPTED(inode)     ((inode)->i_flags & S_ENCRYPTED)
2012 #define IS_CASEFOLDED(inode)    ((inode)->i_flags & S_CASEFOLD)
2013 #define IS_VERITY(inode)        ((inode)->i_flags & S_VERITY)
2014
2015 #define IS_WHITEOUT(inode)      (S_ISCHR(inode->i_mode) && \
2016                                  (inode)->i_rdev == WHITEOUT_DEV)
2017
2018 static inline bool HAS_UNMAPPED_ID(struct mnt_idmap *idmap,
2019                                    struct inode *inode)
2020 {
2021         return !vfsuid_valid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)) ||
2022                !vfsgid_valid(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode));
2023 }
2024
2025 static inline void init_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb, struct file *filp)
2026 {
2027         *kiocb = (struct kiocb) {
2028                 .ki_filp = filp,
2029                 .ki_flags = filp->f_iocb_flags,
2030                 .ki_ioprio = get_current_ioprio(),
2031         };
2032 }
2033
2034 static inline void kiocb_clone(struct kiocb *kiocb, struct kiocb *kiocb_src,
2035                                struct file *filp)
2036 {
2037         *kiocb = (struct kiocb) {
2038                 .ki_filp = filp,
2039                 .ki_flags = kiocb_src->ki_flags,
2040                 .ki_ioprio = kiocb_src->ki_ioprio,
2041                 .ki_pos = kiocb_src->ki_pos,
2042         };
2043 }
2044
2045 /*
2046  * Inode state bits.  Protected by inode->i_lock
2047  *
2048  * Four bits determine the dirty state of the inode: I_DIRTY_SYNC,
2049  * I_DIRTY_DATASYNC, I_DIRTY_PAGES, and I_DIRTY_TIME.
2050  *
2051  * Four bits define the lifetime of an inode.  Initially, inodes are I_NEW,
2052  * until that flag is cleared.  I_WILL_FREE, I_FREEING and I_CLEAR are set at
2053  * various stages of removing an inode.
2054  *
2055  * Two bits are used for locking and completion notification, I_NEW and I_SYNC.
2056  *
2057  * I_DIRTY_SYNC         Inode is dirty, but doesn't have to be written on
2058  *                      fdatasync() (unless I_DIRTY_DATASYNC is also set).
2059  *                      Timestamp updates are the usual cause.
2060  * I_DIRTY_DATASYNC     Data-related inode changes pending.  We keep track of
2061  *                      these changes separately from I_DIRTY_SYNC so that we
2062  *                      don't have to write inode on fdatasync() when only
2063  *                      e.g. the timestamps have changed.
2064  * I_DIRTY_PAGES        Inode has dirty pages.  Inode itself may be clean.
2065  * I_DIRTY_TIME         The inode itself has dirty timestamps, and the
2066  *                      lazytime mount option is enabled.  We keep track of this
2067  *                      separately from I_DIRTY_SYNC in order to implement
2068  *                      lazytime.  This gets cleared if I_DIRTY_INODE
2069  *                      (I_DIRTY_SYNC and/or I_DIRTY_DATASYNC) gets set. But
2070  *                      I_DIRTY_TIME can still be set if I_DIRTY_SYNC is already
2071  *                      in place because writeback might already be in progress
2072  *                      and we don't want to lose the time update
2073  * I_NEW                Serves as both a mutex and completion notification.
2074  *                      New inodes set I_NEW.  If two processes both create
2075  *                      the same inode, one of them will release its inode and
2076  *                      wait for I_NEW to be released before returning.
2077  *                      Inodes in I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR state can
2078  *                      also cause waiting on I_NEW, without I_NEW actually
2079  *                      being set.  find_inode() uses this to prevent returning
2080  *                      nearly-dead inodes.
2081  * I_WILL_FREE          Must be set when calling write_inode_now() if i_count
2082  *                      is zero.  I_FREEING must be set when I_WILL_FREE is
2083  *                      cleared.
2084  * I_FREEING            Set when inode is about to be freed but still has dirty
2085  *                      pages or buffers attached or the inode itself is still
2086  *                      dirty.
2087  * I_CLEAR              Added by clear_inode().  In this state the inode is
2088  *                      clean and can be destroyed.  Inode keeps I_FREEING.
2089  *
2090  *                      Inodes that are I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR are
2091  *                      prohibited for many purposes.  iget() must wait for
2092  *                      the inode to be completely released, then create it
2093  *                      anew.  Other functions will just ignore such inodes,
2094  *                      if appropriate.  I_NEW is used for waiting.
2095  *
2096  * I_SYNC               Writeback of inode is running. The bit is set during
2097  *                      data writeback, and cleared with a wakeup on the bit
2098  *                      address once it is done. The bit is also used to pin
2099  *                      the inode in memory for flusher thread.
2100  *
2101  * I_REFERENCED         Marks the inode as recently references on the LRU list.
2102  *
2103  * I_DIO_WAKEUP         Never set.  Only used as a key for wait_on_bit().
2104  *
2105  * I_WB_SWITCH          Cgroup bdi_writeback switching in progress.  Used to
2106  *                      synchronize competing switching instances and to tell
2107  *                      wb stat updates to grab the i_pages lock.  See
2108  *                      inode_switch_wbs_work_fn() for details.
2109  *
2110  * I_OVL_INUSE          Used by overlayfs to get exclusive ownership on upper
2111  *                      and work dirs among overlayfs mounts.
2112  *
2113  * I_CREATING           New object's inode in the middle of setting up.
2114  *
2115  * I_DONTCACHE          Evict inode as soon as it is not used anymore.
2116  *
2117  * I_SYNC_QUEUED        Inode is queued in b_io or b_more_io writeback lists.
2118  *                      Used to detect that mark_inode_dirty() should not move
2119  *                      inode between dirty lists.
2120  *
2121  * I_PINNING_FSCACHE_WB Inode is pinning an fscache object for writeback.
2122  *
2123  * Q: What is the difference between I_WILL_FREE and I_FREEING?
2124  */
2125 #define I_DIRTY_SYNC            (1 << 0)
2126 #define I_DIRTY_DATASYNC        (1 << 1)
2127 #define I_DIRTY_PAGES           (1 << 2)
2128 #define __I_NEW                 3
2129 #define I_NEW                   (1 << __I_NEW)
2130 #define I_WILL_FREE             (1 << 4)
2131 #define I_FREEING               (1 << 5)
2132 #define I_CLEAR                 (1 << 6)
2133 #define __I_SYNC                7
2134 #define I_SYNC                  (1 << __I_SYNC)
2135 #define I_REFERENCED            (1 << 8)
2136 #define __I_DIO_WAKEUP          9
2137 #define I_DIO_WAKEUP            (1 << __I_DIO_WAKEUP)
2138 #define I_LINKABLE              (1 << 10)
2139 #define I_DIRTY_TIME            (1 << 11)
2140 #define I_WB_SWITCH             (1 << 13)
2141 #define I_OVL_INUSE             (1 << 14)
2142 #define I_CREATING              (1 << 15)
2143 #define I_DONTCACHE             (1 << 16)
2144 #define I_SYNC_QUEUED           (1 << 17)
2145 #define I_PINNING_FSCACHE_WB    (1 << 18)
2146
2147 #define I_DIRTY_INODE (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)
2148 #define I_DIRTY (I_DIRTY_INODE | I_DIRTY_PAGES)
2149 #define I_DIRTY_ALL (I_DIRTY | I_DIRTY_TIME)
2150
2151 extern void __mark_inode_dirty(struct inode *, int);
2152 static inline void mark_inode_dirty(struct inode *inode)
2153 {
2154         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY);
2155 }
2156
2157 static inline void mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode)
2158 {
2159         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Returns true if the given inode itself only has dirty timestamps (its pages
2164  * may still be dirty) and isn't currently being allocated or freed.
2165  * Filesystems should call this if when writing an inode when lazytime is
2166  * enabled, they want to opportunistically write the timestamps of other inodes
2167  * located very nearby on-disk, e.g. in the same inode block.  This returns true
2168  * if the given inode is in need of such an opportunistic update.  Requires
2169  * i_lock, or at least later re-checking under i_lock.
2170  */
2171 static inline bool inode_is_dirtytime_only(struct inode *inode)
2172 {
2173         return (inode->i_state & (I_DIRTY_TIME | I_NEW |
2174                                   I_FREEING | I_WILL_FREE)) == I_DIRTY_TIME;
2175 }
2176
2177 extern void inc_nlink(struct inode *inode);
2178 extern void drop_nlink(struct inode *inode);
2179 extern void clear_nlink(struct inode *inode);
2180 extern void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink);
2181
2182 static inline void inode_inc_link_count(struct inode *inode)
2183 {
2184         inc_nlink(inode);
2185         mark_inode_dirty(inode);
2186 }
2187
2188 static inline void inode_dec_link_count(struct inode *inode)
2189 {
2190         drop_nlink(inode);
2191         mark_inode_dirty(inode);
2192 }
2193
2194 enum file_time_flags {
2195         S_ATIME = 1,
2196         S_MTIME = 2,
2197         S_CTIME = 4,
2198         S_VERSION = 8,
2199 };
2200
2201 extern bool atime_needs_update(const struct path *, struct inode *);
2202 extern void touch_atime(const struct path *);
2203 int inode_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags);
2204
2205 static inline void file_accessed(struct file *file)
2206 {
2207         if (!(file->f_flags & O_NOATIME))
2208                 touch_atime(&file->f_path);
2209 }
2210
2211 extern int file_modified(struct file *file);
2212 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb);
2213
2214 int sync_inode_metadata(struct inode *inode, int wait);
2215
2216 struct file_system_type {
2217         const char *name;
2218         int fs_flags;
2219 #define FS_REQUIRES_DEV         1 
2220 #define FS_BINARY_MOUNTDATA     2
2221 #define FS_HAS_SUBTYPE          4
2222 #define FS_USERNS_MOUNT         8       /* Can be mounted by userns root */
2223 #define FS_DISALLOW_NOTIFY_PERM 16      /* Disable fanotify permission events */
2224 #define FS_ALLOW_IDMAP         32      /* FS has been updated to handle vfs idmappings. */
2225 #define FS_RENAME_DOES_D_MOVE   32768   /* FS will handle d_move() during rename() internally. */
2226         int (*init_fs_context)(struct fs_context *);
2227         const struct fs_parameter_spec *parameters;
2228         struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,
2229                        const char *, void *);
2230         void (*kill_sb) (struct super_block *);
2231         struct module *owner;
2232         struct file_system_type * next;
2233         struct hlist_head fs_supers;
2234
2235         struct lock_class_key s_lock_key;
2236         struct lock_class_key s_umount_key;
2237         struct lock_class_key s_vfs_rename_key;
2238         struct lock_class_key s_writers_key[SB_FREEZE_LEVELS];
2239
2240         struct lock_class_key i_lock_key;
2241         struct lock_class_key i_mutex_key;
2242         struct lock_class_key invalidate_lock_key;
2243         struct lock_class_key i_mutex_dir_key;
2244 };
2245
2246 #define MODULE_ALIAS_FS(NAME) MODULE_ALIAS("fs-" NAME)
2247
2248 extern struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
2249         int flags, const char *dev_name, void *data,
2250         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2251 extern struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
2252         int flags, void *data,
2253         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2254 extern struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
2255         int flags, void *data,
2256         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2257 extern struct dentry *mount_subtree(struct vfsmount *mnt, const char *path);
2258 void retire_super(struct super_block *sb);
2259 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb);
2260 void kill_block_super(struct super_block *sb);
2261 void kill_anon_super(struct super_block *sb);
2262 void kill_litter_super(struct super_block *sb);
2263 void deactivate_super(struct super_block *sb);
2264 void deactivate_locked_super(struct super_block *sb);
2265 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data);
2266 int set_anon_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc);
2267 int get_anon_bdev(dev_t *);
2268 void free_anon_bdev(dev_t);
2269 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
2270                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
2271                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *));
2272 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
2273                         int (*test)(struct super_block *,void *),
2274                         int (*set)(struct super_block *,void *),
2275                         int flags, void *data);
2276
2277 /* Alas, no aliases. Too much hassle with bringing module.h everywhere */
2278 #define fops_get(fops) \
2279         (((fops) && try_module_get((fops)->owner) ? (fops) : NULL))
2280 #define fops_put(fops) \
2281         do { if (fops) module_put((fops)->owner); } while(0)
2282 /*
2283  * This one is to be used *ONLY* from ->open() instances.
2284  * fops must be non-NULL, pinned down *and* module dependencies
2285  * should be sufficient to pin the caller down as well.
2286  */
2287 #define replace_fops(f, fops) \
2288         do {    \
2289                 struct file *__file = (f); \
2290                 fops_put(__file->f_op); \
2291                 BUG_ON(!(__file->f_op = (fops))); \
2292         } while(0)
2293
2294 extern int register_filesystem(struct file_system_type *);
2295 extern int unregister_filesystem(struct file_system_type *);
2296 extern int vfs_statfs(const struct path *, struct kstatfs *);
2297 extern int user_statfs(const char __user *, struct kstatfs *);
2298 extern int fd_statfs(int, struct kstatfs *);
2299 extern int freeze_super(struct super_block *super);
2300 extern int thaw_super(struct super_block *super);
2301 extern __printf(2, 3)
2302 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...);
2303 extern int super_setup_bdi(struct super_block *sb);
2304
2305 extern int current_umask(void);
2306
2307 extern void ihold(struct inode * inode);
2308 extern void iput(struct inode *);
2309 extern int generic_update_time(struct inode *, struct timespec64 *, int);
2310
2311 /* /sys/fs */
2312 extern struct kobject *fs_kobj;
2313
2314 #define MAX_RW_COUNT (INT_MAX & PAGE_MASK)
2315
2316 /* fs/open.c */
2317 struct audit_names;
2318 struct filename {
2319         const char              *name;  /* pointer to actual string */
2320         const __user char       *uptr;  /* original userland pointer */
2321         int                     refcnt;
2322         struct audit_names      *aname;
2323         const char              iname[];
2324 };
2325 static_assert(offsetof(struct filename, iname) % sizeof(long) == 0);
2326
2327 static inline struct mnt_idmap *file_mnt_idmap(struct file *file)
2328 {
2329         return mnt_idmap(file->f_path.mnt);
2330 }
2331
2332 /**
2333  * is_idmapped_mnt - check whether a mount is mapped
2334  * @mnt: the mount to check
2335  *
2336  * If @mnt has an non @nop_mnt_idmap attached to it then @mnt is mapped.
2337  *
2338  * Return: true if mount is mapped, false if not.
2339  */
2340 static inline bool is_idmapped_mnt(const struct vfsmount *mnt)
2341 {
2342         return mnt_idmap(mnt) != &nop_mnt_idmap;
2343 }
2344
2345 extern long vfs_truncate(const struct path *, loff_t);
2346 int do_truncate(struct mnt_idmap *, struct dentry *, loff_t start,
2347                 unsigned int time_attrs, struct file *filp);
2348 extern int vfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2349                         loff_t len);
2350 extern long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags,
2351                         umode_t mode);
2352 extern struct file *file_open_name(struct filename *, int, umode_t);
2353 extern struct file *filp_open(const char *, int, umode_t);
2354 extern struct file *file_open_root(const struct path *,
2355                                    const char *, int, umode_t);
2356 static inline struct file *file_open_root_mnt(struct vfsmount *mnt,
2357                                    const char *name, int flags, umode_t mode)
2358 {
2359         return file_open_root(&(struct path){.mnt = mnt, .dentry = mnt->mnt_root},
2360                               name, flags, mode);
2361 }
2362 struct file *dentry_open(const struct path *path, int flags,
2363                          const struct cred *creds);
2364 struct file *dentry_create(const struct path *path, int flags, umode_t mode,
2365                            const struct cred *cred);
2366 struct file *backing_file_open(const struct path *path, int flags,
2367                                const struct path *real_path,
2368                                const struct cred *cred);
2369 struct path *backing_file_real_path(struct file *f);
2370
2371 /*
2372  * file_real_path - get the path corresponding to f_inode
2373  *
2374  * When opening a backing file for a stackable filesystem (e.g.,
2375  * overlayfs) f_path may be on the stackable filesystem and f_inode on
2376  * the underlying filesystem.  When the path associated with f_inode is
2377  * needed, this helper should be used instead of accessing f_path
2378  * directly.
2379 */
2380 static inline const struct path *file_real_path(struct file *f)
2381 {
2382         if (unlikely(f->f_mode & FMODE_BACKING))
2383                 return backing_file_real_path(f);
2384         return &f->f_path;
2385 }
2386
2387 static inline struct file *file_clone_open(struct file *file)
2388 {
2389         return dentry_open(&file->f_path, file->f_flags, file->f_cred);
2390 }
2391 extern int filp_close(struct file *, fl_owner_t id);
2392
2393 extern struct filename *getname_flags(const char __user *, int, int *);
2394 extern struct filename *getname_uflags(const char __user *, int);
2395 extern struct filename *getname(const char __user *);
2396 extern struct filename *getname_kernel(const char *);
2397 extern void putname(struct filename *name);
2398
2399 extern int finish_open(struct file *file, struct dentry *dentry,
2400                         int (*open)(struct inode *, struct file *));
2401 extern int finish_no_open(struct file *file, struct dentry *dentry);
2402
2403 /* Helper for the simple case when original dentry is used */
2404 static inline int finish_open_simple(struct file *file, int error)
2405 {
2406         if (error)
2407                 return error;
2408
2409         return finish_open(file, file->f_path.dentry, NULL);
2410 }
2411
2412 /* fs/dcache.c */
2413 extern void __init vfs_caches_init_early(void);
2414 extern void __init vfs_caches_init(void);
2415
2416 extern struct kmem_cache *names_cachep;
2417
2418 #define __getname()             kmem_cache_alloc(names_cachep, GFP_KERNEL)
2419 #define __putname(name)         kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name))
2420
2421 extern struct super_block *blockdev_superblock;
2422 static inline bool sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
2423 {
2424         return IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) && sb == blockdev_superblock;
2425 }
2426
2427 void emergency_thaw_all(void);
2428 extern int sync_filesystem(struct super_block *);
2429 extern const struct file_operations def_blk_fops;
2430 extern const struct file_operations def_chr_fops;
2431
2432 /* fs/char_dev.c */
2433 #define CHRDEV_MAJOR_MAX 512
2434 /* Marks the bottom of the first segment of free char majors */
2435 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_END 234
2436 /* Marks the top and bottom of the second segment of free char majors */
2437 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_START 511
2438 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_END 384
2439
2440 extern int alloc_chrdev_region(dev_t *, unsigned, unsigned, const char *);
2441 extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
2442 extern int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2443                              unsigned int count, const char *name,
2444                              const struct file_operations *fops);
2445 extern void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2446                                 unsigned int count, const char *name);
2447 extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
2448 extern void chrdev_show(struct seq_file *,off_t);
2449
2450 static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
2451                                   const struct file_operations *fops)
2452 {
2453         return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
2454 }
2455
2456 static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
2457 {
2458         __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
2459 }
2460
2461 extern void init_special_inode(struct inode *, umode_t, dev_t);
2462
2463 /* Invalid inode operations -- fs/bad_inode.c */
2464 extern void make_bad_inode(struct inode *);
2465 extern bool is_bad_inode(struct inode *);
2466
2467 extern int __must_check file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t lstart,
2468                                                 loff_t lend);
2469 extern int __must_check file_check_and_advance_wb_err(struct file *file);
2470 extern int __must_check file_write_and_wait_range(struct file *file,
2471                                                 loff_t start, loff_t end);
2472
2473 static inline int file_write_and_wait(struct file *file)
2474 {
2475         return file_write_and_wait_range(file, 0, LLONG_MAX);
2476 }
2477
2478 extern int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
2479                            int datasync);
2480 extern int vfs_fsync(struct file *file, int datasync);
2481
2482 extern int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
2483                                 unsigned int flags);
2484
2485 static inline bool iocb_is_dsync(const struct kiocb *iocb)
2486 {
2487         return (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC) ||
2488                 IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Sync the bytes written if this was a synchronous write.  Expect ki_pos
2493  * to already be updated for the write, and will return either the amount
2494  * of bytes passed in, or an error if syncing the file failed.
2495  */
2496 static inline ssize_t generic_write_sync(struct kiocb *iocb, ssize_t count)
2497 {
2498         if (iocb_is_dsync(iocb)) {
2499                 int ret = vfs_fsync_range(iocb->ki_filp,
2500                                 iocb->ki_pos - count, iocb->ki_pos - 1,
2501                                 (iocb->ki_flags & IOCB_SYNC) ? 0 : 1);
2502                 if (ret)
2503                         return ret;
2504         }
2505
2506         return count;
2507 }
2508
2509 extern void emergency_sync(void);
2510 extern void emergency_remount(void);
2511
2512 #ifdef CONFIG_BLOCK
2513 extern int bmap(struct inode *inode, sector_t *block);
2514 #else
2515 static inline int bmap(struct inode *inode,  sector_t *block)
2516 {
2517         return -EINVAL;
2518 }
2519 #endif
2520
2521 int notify_change(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2522                   struct iattr *, struct inode **);
2523 int inode_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2524 int generic_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2525 static inline int file_permission(struct file *file, int mask)
2526 {
2527         return inode_permission(file_mnt_idmap(file),
2528                                 file_inode(file), mask);
2529 }
2530 static inline int path_permission(const struct path *path, int mask)
2531 {
2532         return inode_permission(mnt_idmap(path->mnt),
2533                                 d_inode(path->dentry), mask);
2534 }
2535 int __check_sticky(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
2536                    struct inode *inode);
2537
2538 static inline bool execute_ok(struct inode *inode)
2539 {
2540         return (inode->i_mode & S_IXUGO) || S_ISDIR(inode->i_mode);
2541 }
2542
2543 static inline bool inode_wrong_type(const struct inode *inode, umode_t mode)
2544 {
2545         return (inode->i_mode ^ mode) & S_IFMT;
2546 }
2547
2548 static inline void file_start_write(struct file *file)
2549 {
2550         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2551                 return;
2552         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
2553 }
2554
2555 static inline bool file_start_write_trylock(struct file *file)
2556 {
2557         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2558                 return true;
2559         return sb_start_write_trylock(file_inode(file)->i_sb);
2560 }
2561
2562 static inline void file_end_write(struct file *file)
2563 {
2564         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2565                 return;
2566         __sb_end_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2567 }
2568
2569 /*
2570  * This is used for regular files where some users -- especially the
2571  * currently executed binary in a process, previously handled via
2572  * VM_DENYWRITE -- cannot handle concurrent write (and maybe mmap
2573  * read-write shared) accesses.
2574  *
2575  * get_write_access() gets write permission for a file.
2576  * put_write_access() releases this write permission.
2577  * deny_write_access() denies write access to a file.
2578  * allow_write_access() re-enables write access to a file.
2579  *
2580  * The i_writecount field of an inode can have the following values:
2581  * 0: no write access, no denied write access
2582  * < 0: (-i_writecount) users that denied write access to the file.
2583  * > 0: (i_writecount) users that have write access to the file.
2584  *
2585  * Normally we operate on that counter with atomic_{inc,dec} and it's safe
2586  * except for the cases where we don't hold i_writecount yet. Then we need to
2587  * use {get,deny}_write_access() - these functions check the sign and refuse
2588  * to do the change if sign is wrong.
2589  */
2590 static inline int get_write_access(struct inode *inode)
2591 {
2592         return atomic_inc_unless_negative(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2593 }
2594 static inline int deny_write_access(struct file *file)
2595 {
2596         struct inode *inode = file_inode(file);
2597         return atomic_dec_unless_positive(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2598 }
2599 static inline void put_write_access(struct inode * inode)
2600 {
2601         atomic_dec(&inode->i_writecount);
2602 }
2603 static inline void allow_write_access(struct file *file)
2604 {
2605         if (file)
2606                 atomic_inc(&file_inode(file)->i_writecount);
2607 }
2608 static inline bool inode_is_open_for_write(const struct inode *inode)
2609 {
2610         return atomic_read(&inode->i_writecount) > 0;
2611 }
2612
2613 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
2614 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2615 {
2616         BUG_ON(!atomic_read(&inode->i_readcount));
2617         atomic_dec(&inode->i_readcount);
2618 }
2619 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2620 {
2621         atomic_inc(&inode->i_readcount);
2622 }
2623 #else
2624 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2625 {
2626         return;
2627 }
2628 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2629 {
2630         return;
2631 }
2632 #endif
2633 extern int do_pipe_flags(int *, int);
2634
2635 extern ssize_t kernel_read(struct file *, void *, size_t, loff_t *);
2636 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos);
2637 extern ssize_t kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2638 extern ssize_t __kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2639 extern struct file * open_exec(const char *);
2640  
2641 /* fs/dcache.c -- generic fs support functions */
2642 extern bool is_subdir(struct dentry *, struct dentry *);
2643 extern bool path_is_under(const struct path *, const struct path *);
2644
2645 extern char *file_path(struct file *, char *, int);
2646
2647 #include <linux/err.h>
2648
2649 /* needed for stackable file system support */
2650 extern loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2651
2652 extern loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2653
2654 extern int inode_init_always(struct super_block *, struct inode *);
2655 extern void inode_init_once(struct inode *);
2656 extern void address_space_init_once(struct address_space *mapping);
2657 extern struct inode * igrab(struct inode *);
2658 extern ino_t iunique(struct super_block *, ino_t);
2659 extern int inode_needs_sync(struct inode *inode);
2660 extern int generic_delete_inode(struct inode *inode);
2661 static inline int generic_drop_inode(struct inode *inode)
2662 {
2663         return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
2664 }
2665 extern void d_mark_dontcache(struct inode *inode);
2666
2667 extern struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb,
2668                 unsigned long hashval, int (*test)(struct inode *, void *),
2669                 void *data);
2670 extern struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
2671                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data);
2672 extern struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino);
2673
2674 extern struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
2675                 int (*test)(struct inode *, void *),
2676                 int (*set)(struct inode *, void *),
2677                 void *data);
2678 extern struct inode * iget5_locked(struct super_block *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), int (*set)(struct inode *, void *), void *);
2679 extern struct inode * iget_locked(struct super_block *, unsigned long);
2680 extern struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *,
2681                                        unsigned long,
2682                                        int (*match)(struct inode *,
2683                                                     unsigned long, void *),
2684                                        void *data);
2685 extern struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *, unsigned long,
2686                                     int (*)(struct inode *, void *), void *);
2687 extern struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *, unsigned long);
2688 extern int insert_inode_locked4(struct inode *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), void *);
2689 extern int insert_inode_locked(struct inode *);
2690 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2691 extern void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode);
2692 #else
2693 static inline void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode) { };
2694 #endif
2695 extern void unlock_new_inode(struct inode *);
2696 extern void discard_new_inode(struct inode *);
2697 extern unsigned int get_next_ino(void);
2698 extern void evict_inodes(struct super_block *sb);
2699 void dump_mapping(const struct address_space *);
2700
2701 /*
2702  * Userspace may rely on the inode number being non-zero. For example, glibc
2703  * simply ignores files with zero i_ino in unlink() and other places.
2704  *
2705  * As an additional complication, if userspace was compiled with
2706  * _FILE_OFFSET_BITS=32 on a 64-bit kernel we'll only end up reading out the
2707  * lower 32 bits, so we need to check that those aren't zero explicitly. With
2708  * _FILE_OFFSET_BITS=64, this may cause some harmless false-negatives, but
2709  * better safe than sorry.
2710  */
2711 static inline bool is_zero_ino(ino_t ino)
2712 {
2713         return (u32)ino == 0;
2714 }
2715
2716 extern void __iget(struct inode * inode);
2717 extern void iget_failed(struct inode *);
2718 extern void clear_inode(struct inode *);
2719 extern void __destroy_inode(struct inode *);
2720 extern struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb);
2721 extern struct inode *new_inode(struct super_block *sb);
2722 extern void free_inode_nonrcu(struct inode *inode);
2723 extern int setattr_should_drop_suidgid(struct mnt_idmap *, struct inode *);
2724 extern int file_remove_privs(struct file *);
2725 int setattr_should_drop_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
2726                              const struct inode *inode);
2727
2728 /*
2729  * This must be used for allocating filesystems specific inodes to set
2730  * up the inode reclaim context correctly.
2731  */
2732 static inline void *
2733 alloc_inode_sb(struct super_block *sb, struct kmem_cache *cache, gfp_t gfp)
2734 {
2735         return kmem_cache_alloc_lru(cache, &sb->s_inode_lru, gfp);
2736 }
2737
2738 extern void __insert_inode_hash(struct inode *, unsigned long hashval);
2739 static inline void insert_inode_hash(struct inode *inode)
2740 {
2741         __insert_inode_hash(inode, inode->i_ino);
2742 }
2743
2744 extern void __remove_inode_hash(struct inode *);
2745 static inline void remove_inode_hash(struct inode *inode)
2746 {
2747         if (!inode_unhashed(inode) && !hlist_fake(&inode->i_hash))
2748                 __remove_inode_hash(inode);
2749 }
2750
2751 extern void inode_sb_list_add(struct inode *inode);
2752 extern void inode_add_lru(struct inode *inode);
2753
2754 extern int sb_set_blocksize(struct super_block *, int);
2755 extern int sb_min_blocksize(struct super_block *, int);
2756
2757 extern int generic_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2758 extern int generic_file_readonly_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2759 extern ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2760 int generic_write_checks_count(struct kiocb *iocb, loff_t *count);
2761 extern int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2762                 loff_t *count);
2763 extern int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out);
2764 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
2765                 ssize_t already_read);
2766 extern ssize_t generic_file_read_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2767 extern ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2768 extern ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2769 extern ssize_t generic_file_direct_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2770 ssize_t generic_perform_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2771 ssize_t direct_write_fallback(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
2772                 ssize_t direct_written, ssize_t buffered_written);
2773
2774 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2775                 rwf_t flags);
2776 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2777                 rwf_t flags);
2778 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2779                            struct iov_iter *iter);
2780 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2781                             struct iov_iter *iter);
2782
2783 /* fs/splice.c */
2784 ssize_t filemap_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2785                             struct pipe_inode_info *pipe,
2786                             size_t len, unsigned int flags);
2787 ssize_t copy_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2788                          struct pipe_inode_info *pipe,
2789                          size_t len, unsigned int flags);
2790 extern ssize_t iter_file_splice_write(struct pipe_inode_info *,
2791                 struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
2792 extern long do_splice_direct(struct file *in, loff_t *ppos, struct file *out,
2793                 loff_t *opos, size_t len, unsigned int flags);
2794
2795
2796 extern void
2797 file_ra_state_init(struct file_ra_state *ra, struct address_space *mapping);
2798 extern loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2799 #define no_llseek NULL
2800 extern loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize);
2801 extern loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2802 extern loff_t generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset,
2803                 int whence, loff_t maxsize, loff_t eof);
2804 extern loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset,
2805                 int whence, loff_t size);
2806 extern loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *, loff_t, int, loff_t);
2807 extern loff_t no_seek_end_llseek(struct file *, loff_t, int);
2808 int rw_verify_area(int, struct file *, const loff_t *, size_t);
2809 extern int generic_file_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2810 extern int nonseekable_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2811 extern int stream_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2812
2813 #ifdef CONFIG_BLOCK
2814 typedef void (dio_submit_t)(struct bio *bio, struct inode *inode,
2815                             loff_t file_offset);
2816
2817 enum {
2818         /* need locking between buffered and direct access */
2819         DIO_LOCKING     = 0x01,
2820
2821         /* filesystem does not support filling holes */
2822         DIO_SKIP_HOLES  = 0x02,
2823 };
2824
2825 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
2826                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
2827                              get_block_t get_block,
2828                              dio_iodone_t end_io,
2829                              int flags);
2830
2831 static inline ssize_t blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb,
2832                                          struct inode *inode,
2833                                          struct iov_iter *iter,
2834                                          get_block_t get_block)
2835 {
2836         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, inode->i_sb->s_bdev, iter,
2837                         get_block, NULL, DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES);
2838 }
2839 #endif
2840
2841 void inode_dio_wait(struct inode *inode);
2842
2843 /**
2844  * inode_dio_begin - signal start of a direct I/O requests
2845  * @inode: inode the direct I/O happens on
2846  *
2847  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2848  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2849  */
2850 static inline void inode_dio_begin(struct inode *inode)
2851 {
2852         atomic_inc(&inode->i_dio_count);
2853 }
2854
2855 /**
2856  * inode_dio_end - signal finish of a direct I/O requests
2857  * @inode: inode the direct I/O happens on
2858  *
2859  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2860  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2861  */
2862 static inline void inode_dio_end(struct inode *inode)
2863 {
2864         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
2865                 wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2866 }
2867
2868 extern void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2869                             unsigned int mask);
2870
2871 extern const struct file_operations generic_ro_fops;
2872
2873 #define special_file(m) (S_ISCHR(m)||S_ISBLK(m)||S_ISFIFO(m)||S_ISSOCK(m))
2874
2875 extern int readlink_copy(char __user *, int, const char *);
2876 extern int page_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2877 extern const char *page_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2878                                  struct delayed_call *);
2879 extern void page_put_link(void *);
2880 extern int page_symlink(struct inode *inode, const char *symname, int len);
2881 extern const struct inode_operations page_symlink_inode_operations;
2882 extern void kfree_link(void *);
2883 void generic_fillattr(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct kstat *);
2884 void generic_fill_statx_attr(struct inode *inode, struct kstat *stat);
2885 extern int vfs_getattr_nosec(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2886 extern int vfs_getattr(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2887 void __inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2888 void inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2889 void __inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2890 void inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2891 static inline loff_t __inode_get_bytes(struct inode *inode)
2892 {
2893         return (((loff_t)inode->i_blocks) << 9) + inode->i_bytes;
2894 }
2895 loff_t inode_get_bytes(struct inode *inode);
2896 void inode_set_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2897 const char *simple_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2898                             struct delayed_call *);
2899 extern const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations;
2900
2901 extern int iterate_dir(struct file *, struct dir_context *);
2902
2903 int vfs_fstatat(int dfd, const char __user *filename, struct kstat *stat,
2904                 int flags);
2905 int vfs_fstat(int fd, struct kstat *stat);
2906
2907 static inline int vfs_stat(const char __user *filename, struct kstat *stat)
2908 {
2909         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, filename, stat, 0);
2910 }
2911 static inline int vfs_lstat(const char __user *name, struct kstat *stat)
2912 {
2913         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, name, stat, AT_SYMLINK_NOFOLLOW);
2914 }
2915
2916 extern const char *vfs_get_link(struct dentry *, struct delayed_call *);
2917 extern int vfs_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2918
2919 extern struct file_system_type *get_filesystem(struct file_system_type *fs);
2920 extern void put_filesystem(struct file_system_type *fs);
2921 extern struct file_system_type *get_fs_type(const char *name);
2922 extern struct super_block *get_super(struct block_device *);
2923 extern struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev);
2924 extern void drop_super(struct super_block *sb);
2925 extern void drop_super_exclusive(struct super_block *sb);
2926 extern void iterate_supers(void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2927 extern void iterate_supers_type(struct file_system_type *,
2928                                 void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2929
2930 extern int dcache_dir_open(struct inode *, struct file *);
2931 extern int dcache_dir_close(struct inode *, struct file *);
2932 extern loff_t dcache_dir_lseek(struct file *, loff_t, int);
2933 extern int dcache_readdir(struct file *, struct dir_context *);
2934 extern int simple_setattr(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2935                           struct iattr *);
2936 extern int simple_getattr(struct mnt_idmap *, const struct path *,
2937                           struct kstat *, u32, unsigned int);
2938 extern int simple_statfs(struct dentry *, struct kstatfs *);
2939 extern int simple_open(struct inode *inode, struct file *file);
2940 extern int simple_link(struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
2941 extern int simple_unlink(struct inode *, struct dentry *);
2942 extern int simple_rmdir(struct inode *, struct dentry *);
2943 extern int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
2944                                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
2945 extern int simple_rename(struct mnt_idmap *, struct inode *,
2946                          struct dentry *, struct inode *, struct dentry *,
2947                          unsigned int);
2948 extern void simple_recursive_removal(struct dentry *,
2949                               void (*callback)(struct dentry *));
2950 extern int noop_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2951 extern ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
2952 extern int simple_empty(struct dentry *);
2953 extern int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
2954                         loff_t pos, unsigned len,
2955                         struct page **pagep, void **fsdata);
2956 extern const struct address_space_operations ram_aops;
2957 extern int always_delete_dentry(const struct dentry *);
2958 extern struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *);
2959 extern int simple_nosetlease(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
2960 extern const struct dentry_operations simple_dentry_operations;
2961
2962 extern struct dentry *simple_lookup(struct inode *, struct dentry *, unsigned int flags);
2963 extern ssize_t generic_read_dir(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2964 extern const struct file_operations simple_dir_operations;
2965 extern const struct inode_operations simple_dir_inode_operations;
2966 extern void make_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2967 extern bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2968 struct tree_descr { const char *name; const struct file_operations *ops; int mode; };
2969 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *, const char *);
2970 extern int simple_fill_super(struct super_block *, unsigned long,
2971                              const struct tree_descr *);
2972 extern int simple_pin_fs(struct file_system_type *, struct vfsmount **mount, int *count);
2973 extern void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count);
2974
2975 extern ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count,
2976                         loff_t *ppos, const void *from, size_t available);
2977 extern ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
2978                 const void __user *from, size_t count);
2979
2980 extern int __generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2981 extern int generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2982
2983 extern int generic_check_addressable(unsigned, u64);
2984
2985 extern void generic_set_encrypted_ci_d_ops(struct dentry *dentry);
2986
2987 int may_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
2988                 unsigned int ia_valid);
2989 int setattr_prepare(struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
2990 extern int inode_newsize_ok(const struct inode *, loff_t offset);
2991 void setattr_copy(struct mnt_idmap *, struct inode *inode,
2992                   const struct iattr *attr);
2993
2994 extern int file_update_time(struct file *file);
2995
2996 static inline bool vma_is_dax(const struct vm_area_struct *vma)
2997 {
2998         return vma->vm_file && IS_DAX(vma->vm_file->f_mapping->host);
2999 }
3000
3001 static inline bool vma_is_fsdax(struct vm_area_struct *vma)
3002 {
3003         struct inode *inode;
3004
3005         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX) || !vma->vm_file)
3006                 return false;
3007         if (!vma_is_dax(vma))
3008                 return false;
3009         inode = file_inode(vma->vm_file);
3010         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
3011                 return false; /* device-dax */
3012         return true;
3013 }
3014
3015 static inline int iocb_flags(struct file *file)
3016 {
3017         int res = 0;
3018         if (file->f_flags & O_APPEND)
3019                 res |= IOCB_APPEND;
3020         if (file->f_flags & O_DIRECT)
3021                 res |= IOCB_DIRECT;
3022         if (file->f_flags & O_DSYNC)
3023                 res |= IOCB_DSYNC;
3024         if (file->f_flags & __O_SYNC)
3025                 res |= IOCB_SYNC;
3026         return res;
3027 }
3028
3029 static inline int kiocb_set_rw_flags(struct kiocb *ki, rwf_t flags)
3030 {
3031         int kiocb_flags = 0;
3032
3033         /* make sure there's no overlap between RWF and private IOCB flags */
3034         BUILD_BUG_ON((__force int) RWF_SUPPORTED & IOCB_EVENTFD);
3035
3036         if (!flags)
3037                 return 0;
3038         if (unlikely(flags & ~RWF_SUPPORTED))
3039                 return -EOPNOTSUPP;
3040
3041         if (flags & RWF_NOWAIT) {
3042                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_NOWAIT))
3043                         return -EOPNOTSUPP;
3044                 kiocb_flags |= IOCB_NOIO;
3045         }
3046         kiocb_flags |= (__force int) (flags & RWF_SUPPORTED);
3047         if (flags & RWF_SYNC)
3048                 kiocb_flags |= IOCB_DSYNC;
3049
3050         ki->ki_flags |= kiocb_flags;
3051         return 0;
3052 }
3053
3054 static inline ino_t parent_ino(struct dentry *dentry)
3055 {
3056         ino_t res;
3057
3058         /*
3059          * Don't strictly need d_lock here? If the parent ino could change
3060          * then surely we'd have a deeper race in the caller?
3061          */
3062         spin_lock(&dentry->d_lock);
3063         res = dentry->d_parent->d_inode->i_ino;
3064         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3065         return res;
3066 }
3067
3068 /* Transaction based IO helpers */
3069
3070 /*
3071  * An argresp is stored in an allocated page and holds the
3072  * size of the argument or response, along with its content
3073  */
3074 struct simple_transaction_argresp {
3075         ssize_t size;
3076         char data[];
3077 };
3078
3079 #define SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT (PAGE_SIZE - sizeof(struct simple_transaction_argresp))
3080
3081 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf,
3082                                 size_t size);
3083 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf,
3084                                 size_t size, loff_t *pos);
3085 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file);
3086
3087 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n);
3088
3089 /*
3090  * simple attribute files
3091  *
3092  * These attributes behave similar to those in sysfs:
3093  *
3094  * Writing to an attribute immediately sets a value, an open file can be
3095  * written to multiple times.
3096  *
3097  * Reading from an attribute creates a buffer from the value that might get
3098  * read with multiple read calls. When the attribute has been read
3099  * completely, no further read calls are possible until the file is opened
3100  * again.
3101  *
3102  * All attributes contain a text representation of a numeric value
3103  * that are accessed with the get() and set() functions.
3104  */
3105 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, __is_signed)       \
3106 static int __fops ## _open(struct inode *inode, struct file *file)      \
3107 {                                                                       \
3108         __simple_attr_check_format(__fmt, 0ull);                        \
3109         return simple_attr_open(inode, file, __get, __set, __fmt);      \
3110 }                                                                       \
3111 static const struct file_operations __fops = {                          \
3112         .owner   = THIS_MODULE,                                         \
3113         .open    = __fops ## _open,                                     \
3114         .release = simple_attr_release,                                 \
3115         .read    = simple_attr_read,                                    \
3116         .write   = (__is_signed) ? simple_attr_write_signed : simple_attr_write,        \
3117         .llseek  = generic_file_llseek,                                 \
3118 }
3119
3120 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(__fops, __get, __set, __fmt)            \
3121         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, false)
3122
3123 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_SIGNED(__fops, __get, __set, __fmt)     \
3124         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, true)
3125
3126 static inline __printf(1, 2)
3127 void __simple_attr_check_format(const char *fmt, ...)
3128 {
3129         /* don't do anything, just let the compiler check the arguments; */
3130 }
3131
3132 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
3133                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
3134                      const char *fmt);
3135 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file);
3136 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
3137                          size_t len, loff_t *ppos);
3138 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
3139                           size_t len, loff_t *ppos);
3140 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
3141                                  size_t len, loff_t *ppos);
3142
3143 struct ctl_table;
3144 int __init list_bdev_fs_names(char *buf, size_t size);
3145
3146 #define __FMODE_EXEC            ((__force int) FMODE_EXEC)
3147 #define __FMODE_NONOTIFY        ((__force int) FMODE_NONOTIFY)
3148
3149 #define ACC_MODE(x) ("\004\002\006\006"[(x)&O_ACCMODE])
3150 #define OPEN_FMODE(flag) ((__force fmode_t)(((flag + 1) & O_ACCMODE) | \
3151                                             (flag & __FMODE_NONOTIFY)))
3152
3153 static inline bool is_sxid(umode_t mode)
3154 {
3155         return mode & (S_ISUID | S_ISGID);
3156 }
3157
3158 static inline int check_sticky(struct mnt_idmap *idmap,
3159                                struct inode *dir, struct inode *inode)
3160 {
3161         if (!(dir->i_mode & S_ISVTX))
3162                 return 0;
3163
3164         return __check_sticky(idmap, dir, inode);
3165 }
3166
3167 static inline void inode_has_no_xattr(struct inode *inode)
3168 {
3169         if (!is_sxid(inode->i_mode) && (inode->i_sb->s_flags & SB_NOSEC))
3170                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
3171 }
3172
3173 static inline bool is_root_inode(struct inode *inode)
3174 {
3175         return inode == inode->i_sb->s_root->d_inode;
3176 }
3177
3178 static inline bool dir_emit(struct dir_context *ctx,
3179                             const char *name, int namelen,
3180                             u64 ino, unsigned type)
3181 {
3182         return ctx->actor(ctx, name, namelen, ctx->pos, ino, type);
3183 }
3184 static inline bool dir_emit_dot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3185 {
3186         return ctx->actor(ctx, ".", 1, ctx->pos,
3187                           file->f_path.dentry->d_inode->i_ino, DT_DIR);
3188 }
3189 static inline bool dir_emit_dotdot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3190 {
3191         return ctx->actor(ctx, "..", 2, ctx->pos,
3192                           parent_ino(file->f_path.dentry), DT_DIR);
3193 }
3194 static inline bool dir_emit_dots(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3195 {
3196         if (ctx->pos == 0) {
3197                 if (!dir_emit_dot(file, ctx))
3198                         return false;
3199                 ctx->pos = 1;
3200         }
3201         if (ctx->pos == 1) {
3202                 if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
3203                         return false;
3204                 ctx->pos = 2;
3205         }
3206         return true;
3207 }
3208 static inline bool dir_relax(struct inode *inode)
3209 {
3210         inode_unlock(inode);
3211         inode_lock(inode);
3212         return !IS_DEADDIR(inode);
3213 }
3214
3215 static inline bool dir_relax_shared(struct inode *inode)
3216 {
3217         inode_unlock_shared(inode);
3218         inode_lock_shared(inode);
3219         return !IS_DEADDIR(inode);
3220 }
3221
3222 extern bool path_noexec(const struct path *path);
3223 extern void inode_nohighmem(struct inode *inode);
3224
3225 /* mm/fadvise.c */
3226 extern int vfs_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3227                        int advice);
3228 extern int generic_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3229                            int advice);
3230
3231 #endif /* _LINUX_FS_H */