Merge tag 'nfsd-5.4' of git://linux-nfs.org/~bfields/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / locks.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/locks.c
4  *
5  *  Provide support for fcntl()'s F_GETLK, F_SETLK, and F_SETLKW calls.
6  *  Doug Evans (dje@spiff.uucp), August 07, 1992
7  *
8  *  Deadlock detection added.
9  *  FIXME: one thing isn't handled yet:
10  *      - mandatory locks (requires lots of changes elsewhere)
11  *  Kelly Carmichael (kelly@[142.24.8.65]), September 17, 1994.
12  *
13  *  Miscellaneous edits, and a total rewrite of posix_lock_file() code.
14  *  Kai Petzke (wpp@marie.physik.tu-berlin.de), 1994
15  *
16  *  Converted file_lock_table to a linked list from an array, which eliminates
17  *  the limits on how many active file locks are open.
18  *  Chad Page (pageone@netcom.com), November 27, 1994
19  *
20  *  Removed dependency on file descriptors. dup()'ed file descriptors now
21  *  get the same locks as the original file descriptors, and a close() on
22  *  any file descriptor removes ALL the locks on the file for the current
23  *  process. Since locks still depend on the process id, locks are inherited
24  *  after an exec() but not after a fork(). This agrees with POSIX, and both
25  *  BSD and SVR4 practice.
26  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 14, 1995
27  *
28  *  Scrapped free list which is redundant now that we allocate locks
29  *  dynamically with kmalloc()/kfree().
30  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 21, 1995
31  *
32  *  Implemented two lock personalities - FL_FLOCK and FL_POSIX.
33  *
34  *  FL_POSIX locks are created with calls to fcntl() and lockf() through the
35  *  fcntl() system call. They have the semantics described above.
36  *
37  *  FL_FLOCK locks are created with calls to flock(), through the flock()
38  *  system call, which is new. Old C libraries implement flock() via fcntl()
39  *  and will continue to use the old, broken implementation.
40  *
41  *  FL_FLOCK locks follow the 4.4 BSD flock() semantics. They are associated
42  *  with a file pointer (filp). As a result they can be shared by a parent
43  *  process and its children after a fork(). They are removed when the last
44  *  file descriptor referring to the file pointer is closed (unless explicitly
45  *  unlocked).
46  *
47  *  FL_FLOCK locks never deadlock, an existing lock is always removed before
48  *  upgrading from shared to exclusive (or vice versa). When this happens
49  *  any processes blocked by the current lock are woken up and allowed to
50  *  run before the new lock is applied.
51  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), June 09, 1995
52  *
53  *  Removed some race conditions in flock_lock_file(), marked other possible
54  *  races. Just grep for FIXME to see them.
55  *  Dmitry Gorodchanin (pgmdsg@ibi.com), February 09, 1996.
56  *
57  *  Addressed Dmitry's concerns. Deadlock checking no longer recursive.
58  *  Lock allocation changed to GFP_ATOMIC as we can't afford to sleep
59  *  once we've checked for blocking and deadlocking.
60  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 03, 1996.
61  *
62  *  Initial implementation of mandatory locks. SunOS turned out to be
63  *  a rotten model, so I implemented the "obvious" semantics.
64  *  See 'Documentation/filesystems/mandatory-locking.txt' for details.
65  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 06, 1996.
66  *
67  *  Don't allow mandatory locks on mmap()'ed files. Added simple functions to
68  *  check if a file has mandatory locks, used by mmap(), open() and creat() to
69  *  see if system call should be rejected. Ref. HP-UX/SunOS/Solaris Reference
70  *  Manual, Section 2.
71  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 09, 1996.
72  *
73  *  Tidied up block list handling. Added '/proc/locks' interface.
74  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 24, 1996.
75  *
76  *  Fixed deadlock condition for pathological code that mixes calls to
77  *  flock() and fcntl().
78  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 29, 1996.
79  *
80  *  Allow only one type of locking scheme (FL_POSIX or FL_FLOCK) to be in use
81  *  for a given file at a time. Changed the CONFIG_LOCK_MANDATORY scheme to
82  *  guarantee sensible behaviour in the case where file system modules might
83  *  be compiled with different options than the kernel itself.
84  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
85  *
86  *  Added a couple of missing wake_up() calls. Thanks to Thomas Meckel
87  *  (Thomas.Meckel@mni.fh-giessen.de) for spotting this.
88  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
89  *
90  *  Changed FL_POSIX locks to use the block list in the same way as FL_FLOCK
91  *  locks. Changed process synchronisation to avoid dereferencing locks that
92  *  have already been freed.
93  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 21, 1996.
94  *
95  *  Made the block list a circular list to minimise searching in the list.
96  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 25, 1996.
97  *
98  *  Made mandatory locking a mount option. Default is not to allow mandatory
99  *  locking.
100  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Oct 04, 1996.
101  *
102  *  Some adaptations for NFS support.
103  *  Olaf Kirch (okir@monad.swb.de), Dec 1996,
104  *
105  *  Fixed /proc/locks interface so that we can't overrun the buffer we are handed.
106  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 12, 1997.
107  *
108  *  Use slab allocator instead of kmalloc/kfree.
109  *  Use generic list implementation from <linux/list.h>.
110  *  Sped up posix_locks_deadlock by only considering blocked locks.
111  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, March, 2000.
112  *
113  *  Leases and LOCK_MAND
114  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, June, 2000.
115  *  Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>, June, 2000.
116  *
117  * Locking conflicts and dependencies:
118  * If multiple threads attempt to lock the same byte (or flock the same file)
119  * only one can be granted the lock, and other must wait their turn.
120  * The first lock has been "applied" or "granted", the others are "waiting"
121  * and are "blocked" by the "applied" lock..
122  *
123  * Waiting and applied locks are all kept in trees whose properties are:
124  *
125  *      - the root of a tree may be an applied or waiting lock.
126  *      - every other node in the tree is a waiting lock that
127  *        conflicts with every ancestor of that node.
128  *
129  * Every such tree begins life as a waiting singleton which obviously
130  * satisfies the above properties.
131  *
132  * The only ways we modify trees preserve these properties:
133  *
134  *      1. We may add a new leaf node, but only after first verifying that it
135  *         conflicts with all of its ancestors.
136  *      2. We may remove the root of a tree, creating a new singleton
137  *         tree from the root and N new trees rooted in the immediate
138  *         children.
139  *      3. If the root of a tree is not currently an applied lock, we may
140  *         apply it (if possible).
141  *      4. We may upgrade the root of the tree (either extend its range,
142  *         or upgrade its entire range from read to write).
143  *
144  * When an applied lock is modified in a way that reduces or downgrades any
145  * part of its range, we remove all its children (2 above).  This particularly
146  * happens when a lock is unlocked.
147  *
148  * For each of those child trees we "wake up" the thread which is
149  * waiting for the lock so it can continue handling as follows: if the
150  * root of the tree applies, we do so (3).  If it doesn't, it must
151  * conflict with some applied lock.  We remove (wake up) all of its children
152  * (2), and add it is a new leaf to the tree rooted in the applied
153  * lock (1).  We then repeat the process recursively with those
154  * children.
155  *
156  */
157
158 #include <linux/capability.h>
159 #include <linux/file.h>
160 #include <linux/fdtable.h>
161 #include <linux/fs.h>
162 #include <linux/init.h>
163 #include <linux/security.h>
164 #include <linux/slab.h>
165 #include <linux/syscalls.h>
166 #include <linux/time.h>
167 #include <linux/rcupdate.h>
168 #include <linux/pid_namespace.h>
169 #include <linux/hashtable.h>
170 #include <linux/percpu.h>
171
172 #define CREATE_TRACE_POINTS
173 #include <trace/events/filelock.h>
174
175 #include <linux/uaccess.h>
176
177 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
178 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
179 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
180 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
181 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
182
183 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
184 {
185         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
186 }
187
188 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
189 {
190         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
191                 return F_UNLCK;
192         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
193                 return F_RDLCK;
194         return fl->fl_type;
195 }
196
197 int leases_enable = 1;
198 int lease_break_time = 45;
199
200 /*
201  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
202  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock.
203  * Global serialization is done using file_rwsem.
204  *
205  * Note that alterations to the list also require that the relevant flc_lock is
206  * held.
207  */
208 struct file_lock_list_struct {
209         spinlock_t              lock;
210         struct hlist_head       hlist;
211 };
212 static DEFINE_PER_CPU(struct file_lock_list_struct, file_lock_list);
213 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(file_rwsem);
214
215
216 /*
217  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
218  * It is protected by blocked_lock_lock.
219  *
220  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
221  * particular lockowner is waiting on.
222  *
223  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
224  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
225  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
226  */
227 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
228 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
229
230 /*
231  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
232  * want to be holding this lock.
233  *
234  * In addition, it also protects the fl->fl_blocked_requests list, and the
235  * fl->fl_blocker pointer for file_lock structures that are acting as lock
236  * requests (in contrast to those that are acting as records of acquired locks).
237  *
238  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
239  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
240  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
241  * flc_lock.
242  */
243 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
244
245 static struct kmem_cache *flctx_cache __read_mostly;
246 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
247
248 static struct file_lock_context *
249 locks_get_lock_context(struct inode *inode, int type)
250 {
251         struct file_lock_context *ctx;
252
253         /* paired with cmpxchg() below */
254         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
255         if (likely(ctx) || type == F_UNLCK)
256                 goto out;
257
258         ctx = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
259         if (!ctx)
260                 goto out;
261
262         spin_lock_init(&ctx->flc_lock);
263         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_flock);
264         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_posix);
265         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_lease);
266
267         /*
268          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
269          * free the context we just allocated.
270          */
271         if (cmpxchg(&inode->i_flctx, NULL, ctx)) {
272                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
273                 ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
274         }
275 out:
276         trace_locks_get_lock_context(inode, type, ctx);
277         return ctx;
278 }
279
280 static void
281 locks_dump_ctx_list(struct list_head *list, char *list_type)
282 {
283         struct file_lock *fl;
284
285         list_for_each_entry(fl, list, fl_list) {
286                 pr_warn("%s: fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n", list_type, fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
287         }
288 }
289
290 static void
291 locks_check_ctx_lists(struct inode *inode)
292 {
293         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
294
295         if (unlikely(!list_empty(&ctx->flc_flock) ||
296                      !list_empty(&ctx->flc_posix) ||
297                      !list_empty(&ctx->flc_lease))) {
298                 pr_warn("Leaked locks on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx:\n",
299                         MAJOR(inode->i_sb->s_dev), MINOR(inode->i_sb->s_dev),
300                         inode->i_ino);
301                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_flock, "FLOCK");
302                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_posix, "POSIX");
303                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_lease, "LEASE");
304         }
305 }
306
307 static void
308 locks_check_ctx_file_list(struct file *filp, struct list_head *list,
309                                 char *list_type)
310 {
311         struct file_lock *fl;
312         struct inode *inode = locks_inode(filp);
313
314         list_for_each_entry(fl, list, fl_list)
315                 if (fl->fl_file == filp)
316                         pr_warn("Leaked %s lock on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx "
317                                 " fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n",
318                                 list_type, MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
319                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
320                                 fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
321 }
322
323 void
324 locks_free_lock_context(struct inode *inode)
325 {
326         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
327
328         if (unlikely(ctx)) {
329                 locks_check_ctx_lists(inode);
330                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
331         }
332 }
333
334 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
335 {
336         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
337         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
338         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_requests);
339         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_member);
340         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
341 }
342
343 /* Allocate an empty lock structure. */
344 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
345 {
346         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
347
348         if (fl)
349                 locks_init_lock_heads(fl);
350
351         return fl;
352 }
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
354
355 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
356 {
357         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
358         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
359         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_requests));
360         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_member));
361         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
362
363         if (fl->fl_ops) {
364                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
365                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
366                 fl->fl_ops = NULL;
367         }
368
369         if (fl->fl_lmops) {
370                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner) {
371                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl->fl_owner);
372                         fl->fl_owner = NULL;
373                 }
374                 fl->fl_lmops = NULL;
375         }
376 }
377 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
378
379 /* Free a lock which is not in use. */
380 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
381 {
382         locks_release_private(fl);
383         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
386
387 static void
388 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
389 {
390         struct file_lock *fl;
391
392         while (!list_empty(dispose)) {
393                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
394                 list_del_init(&fl->fl_list);
395                 locks_free_lock(fl);
396         }
397 }
398
399 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
400 {
401         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
402         locks_init_lock_heads(fl);
403 }
404 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
405
406 /*
407  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
408  */
409 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
410 {
411         new->fl_owner = fl->fl_owner;
412         new->fl_pid = fl->fl_pid;
413         new->fl_file = NULL;
414         new->fl_flags = fl->fl_flags;
415         new->fl_type = fl->fl_type;
416         new->fl_start = fl->fl_start;
417         new->fl_end = fl->fl_end;
418         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
419         new->fl_ops = NULL;
420
421         if (fl->fl_lmops) {
422                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
423                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
424         }
425 }
426 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
427
428 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
429 {
430         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
431         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
432
433         locks_copy_conflock(new, fl);
434
435         new->fl_file = fl->fl_file;
436         new->fl_ops = fl->fl_ops;
437
438         if (fl->fl_ops) {
439                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
440                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
441         }
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
444
445 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
446 {
447         struct file_lock *f;
448
449         /*
450          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
451          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
452          * is empty.
453          */
454         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
455                 return;
456         spin_lock(&blocked_lock_lock);
457         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
458         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
459                 f->fl_blocker = new;
460         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
461 }
462
463 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
464         if (cmd & LOCK_MAND)
465                 return cmd & (LOCK_MAND | LOCK_RW);
466         switch (cmd) {
467         case LOCK_SH:
468                 return F_RDLCK;
469         case LOCK_EX:
470                 return F_WRLCK;
471         case LOCK_UN:
472                 return F_UNLCK;
473         }
474         return -EINVAL;
475 }
476
477 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
478 static struct file_lock *
479 flock_make_lock(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl)
480 {
481         int type = flock_translate_cmd(cmd);
482
483         if (type < 0)
484                 return ERR_PTR(type);
485
486         if (fl == NULL) {
487                 fl = locks_alloc_lock();
488                 if (fl == NULL)
489                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
490         } else {
491                 locks_init_lock(fl);
492         }
493
494         fl->fl_file = filp;
495         fl->fl_owner = filp;
496         fl->fl_pid = current->tgid;
497         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
498         fl->fl_type = type;
499         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
500
501         return fl;
502 }
503
504 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
505 {
506         switch (type) {
507         case F_RDLCK:
508         case F_WRLCK:
509         case F_UNLCK:
510                 fl->fl_type = type;
511                 break;
512         default:
513                 return -EINVAL;
514         }
515         return 0;
516 }
517
518 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
519                                  struct flock64 *l)
520 {
521         switch (l->l_whence) {
522         case SEEK_SET:
523                 fl->fl_start = 0;
524                 break;
525         case SEEK_CUR:
526                 fl->fl_start = filp->f_pos;
527                 break;
528         case SEEK_END:
529                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
530                 break;
531         default:
532                 return -EINVAL;
533         }
534         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
535                 return -EOVERFLOW;
536         fl->fl_start += l->l_start;
537         if (fl->fl_start < 0)
538                 return -EINVAL;
539
540         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
541            POSIX-2001 defines it. */
542         if (l->l_len > 0) {
543                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
544                         return -EOVERFLOW;
545                 fl->fl_end = fl->fl_start + l->l_len - 1;
546
547         } else if (l->l_len < 0) {
548                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
549                         return -EINVAL;
550                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
551                 fl->fl_start += l->l_len;
552         } else
553                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
554
555         fl->fl_owner = current->files;
556         fl->fl_pid = current->tgid;
557         fl->fl_file = filp;
558         fl->fl_flags = FL_POSIX;
559         fl->fl_ops = NULL;
560         fl->fl_lmops = NULL;
561
562         return assign_type(fl, l->l_type);
563 }
564
565 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
566  * style lock.
567  */
568 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
569                                struct flock *l)
570 {
571         struct flock64 ll = {
572                 .l_type = l->l_type,
573                 .l_whence = l->l_whence,
574                 .l_start = l->l_start,
575                 .l_len = l->l_len,
576         };
577
578         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
579 }
580
581 /* default lease lock manager operations */
582 static bool
583 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
584 {
585         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
586         return false;
587 }
588
589 static void
590 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
591 {
592         struct file *filp = fl->fl_file;
593         struct fasync_struct *fa = *priv;
594
595         /*
596          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
597          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
598          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
599          */
600         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
601                 *priv = NULL;
602
603         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
604 }
605
606 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
607         .lm_break = lease_break_callback,
608         .lm_change = lease_modify,
609         .lm_setup = lease_setup,
610 };
611
612 /*
613  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
614  */
615 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
616 {
617         if (assign_type(fl, type) != 0)
618                 return -EINVAL;
619
620         fl->fl_owner = filp;
621         fl->fl_pid = current->tgid;
622
623         fl->fl_file = filp;
624         fl->fl_flags = FL_LEASE;
625         fl->fl_start = 0;
626         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
627         fl->fl_ops = NULL;
628         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
629         return 0;
630 }
631
632 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
633 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
634 {
635         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
636         int error = -ENOMEM;
637
638         if (fl == NULL)
639                 return ERR_PTR(error);
640
641         error = lease_init(filp, type, fl);
642         if (error) {
643                 locks_free_lock(fl);
644                 return ERR_PTR(error);
645         }
646         return fl;
647 }
648
649 /* Check if two locks overlap each other.
650  */
651 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
652 {
653         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
654                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
655 }
656
657 /*
658  * Check whether two locks have the same owner.
659  */
660 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
661 {
662         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
663 }
664
665 /* Must be called with the flc_lock held! */
666 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
667 {
668         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
669
670         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
671
672         spin_lock(&fll->lock);
673         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
674         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
675         spin_unlock(&fll->lock);
676 }
677
678 /* Must be called with the flc_lock held! */
679 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
680 {
681         struct file_lock_list_struct *fll;
682
683         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
684
685         /*
686          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
687          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
688          * also require that it be held.
689          */
690         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
691                 return;
692
693         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
694         spin_lock(&fll->lock);
695         hlist_del_init(&fl->fl_link);
696         spin_unlock(&fll->lock);
697 }
698
699 static unsigned long
700 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
701 {
702         return (unsigned long)fl->fl_owner;
703 }
704
705 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
706 {
707         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
708
709         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
710 }
711
712 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
713 {
714         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
715
716         hash_del(&waiter->fl_link);
717 }
718
719 /* Remove waiter from blocker's block list.
720  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
721  *
722  * Must be called with blocked_lock_lock held.
723  */
724 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
725 {
726         locks_delete_global_blocked(waiter);
727         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
728         waiter->fl_blocker = NULL;
729 }
730
731 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
732 {
733         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
734                 struct file_lock *waiter;
735
736                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
737                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
738                 __locks_delete_block(waiter);
739                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
740                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
741                 else
742                         wake_up(&waiter->fl_wait);
743         }
744 }
745
746 /**
747  *      locks_delete_lock - stop waiting for a file lock
748  *      @waiter: the lock which was waiting
749  *
750  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
751  */
752 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
753 {
754         int status = -ENOENT;
755
756         /*
757          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread
758          * "owns" the lock and is the only one that might try to claim
759          * the lock.  So it is safe to test fl_blocker locklessly.
760          * Also if fl_blocker is NULL, this waiter is not listed on
761          * fl_blocked_requests for some lock, so no other request can
762          * be added to the list of fl_blocked_requests for this
763          * request.  So if fl_blocker is NULL, it is safe to
764          * locklessly check if fl_blocked_requests is empty.  If both
765          * of these checks succeed, there is no need to take the lock.
766          */
767         if (waiter->fl_blocker == NULL &&
768             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
769                 return status;
770         spin_lock(&blocked_lock_lock);
771         if (waiter->fl_blocker)
772                 status = 0;
773         __locks_wake_up_blocks(waiter);
774         __locks_delete_block(waiter);
775         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
776         return status;
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
779
780 /* Insert waiter into blocker's block list.
781  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
782  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
783  * it seems like the reasonable thing to do.
784  *
785  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
786  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
787  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
788  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
789  * fl_blocked_requests list is empty.
790  *
791  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
792  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
793  * Thus wakeups don't happen until needed.
794  */
795 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
796                                  struct file_lock *waiter,
797                                  bool conflict(struct file_lock *,
798                                                struct file_lock *))
799 {
800         struct file_lock *fl;
801         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
802
803 new_blocker:
804         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
805                 if (conflict(fl, waiter)) {
806                         blocker =  fl;
807                         goto new_blocker;
808                 }
809         waiter->fl_blocker = blocker;
810         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
811         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
812                 locks_insert_global_blocked(waiter);
813
814         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
815          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
816          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
817          */
818         __locks_wake_up_blocks(waiter);
819 }
820
821 /* Must be called with flc_lock held. */
822 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
823                                struct file_lock *waiter,
824                                bool conflict(struct file_lock *,
825                                              struct file_lock *))
826 {
827         spin_lock(&blocked_lock_lock);
828         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
829         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
830 }
831
832 /*
833  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
834  *
835  * Must be called with the inode->flc_lock held!
836  */
837 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
838 {
839         /*
840          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
841          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
842          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
843          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
844          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
845          */
846         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
847                 return;
848
849         spin_lock(&blocked_lock_lock);
850         __locks_wake_up_blocks(blocker);
851         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
852 }
853
854 static void
855 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
856 {
857         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
858         locks_insert_global_locks(fl);
859 }
860
861 static void
862 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
863 {
864         locks_delete_global_locks(fl);
865         list_del_init(&fl->fl_list);
866         locks_wake_up_blocks(fl);
867 }
868
869 static void
870 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
871 {
872         locks_unlink_lock_ctx(fl);
873         if (dispose)
874                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
875         else
876                 locks_free_lock(fl);
877 }
878
879 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
880  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
881  */
882 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
883                            struct file_lock *sys_fl)
884 {
885         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
886                 return true;
887         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
888                 return true;
889         return false;
890 }
891
892 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
893  * checking before calling the locks_conflict().
894  */
895 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
896                                  struct file_lock *sys_fl)
897 {
898         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
899          * each other.
900          */
901         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
902                 return false;
903
904         /* Check whether they overlap */
905         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
906                 return false;
907
908         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
909 }
910
911 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
912  * checking before calling the locks_conflict().
913  */
914 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
915                                  struct file_lock *sys_fl)
916 {
917         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
918          * each other.
919          */
920         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
921                 return false;
922         if ((caller_fl->fl_type & LOCK_MAND) || (sys_fl->fl_type & LOCK_MAND))
923                 return false;
924
925         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
926 }
927
928 void
929 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
930 {
931         struct file_lock *cfl;
932         struct file_lock_context *ctx;
933         struct inode *inode = locks_inode(filp);
934
935         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
936         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
937                 fl->fl_type = F_UNLCK;
938                 return;
939         }
940
941         spin_lock(&ctx->flc_lock);
942         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
943                 if (posix_locks_conflict(fl, cfl)) {
944                         locks_copy_conflock(fl, cfl);
945                         goto out;
946                 }
947         }
948         fl->fl_type = F_UNLCK;
949 out:
950         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
951         return;
952 }
953 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
954
955 /*
956  * Deadlock detection:
957  *
958  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
959  * locks.
960  *
961  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
962  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
963  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
964  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
965  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
966  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
967  * cycle.
968  *
969  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
970  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
971  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
972  *
973  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
974  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
975  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
976  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
977  *
978  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
979  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
980  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
981  * skip it for those.
982  *
983  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
984  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
985  * upgrade from read to write locks on the same inode.
986  */
987
988 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
989
990 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
991 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
992 {
993         struct file_lock *fl;
994
995         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
996                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
997                         while (fl->fl_blocker)
998                                 fl = fl->fl_blocker;
999                         return fl;
1000                 }
1001         }
1002         return NULL;
1003 }
1004
1005 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
1006 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
1007                                 struct file_lock *block_fl)
1008 {
1009         int i = 0;
1010
1011         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
1012
1013         /*
1014          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
1015          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
1016          */
1017         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
1018                 return 0;
1019
1020         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
1021                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
1022                         return 0;
1023                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
1024                         return 1;
1025         }
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1030  * after any leases, but before any posix locks.
1031  *
1032  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1033  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1034  * value for -ENOENT.
1035  */
1036 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1037 {
1038         struct file_lock *new_fl = NULL;
1039         struct file_lock *fl;
1040         struct file_lock_context *ctx;
1041         int error = 0;
1042         bool found = false;
1043         LIST_HEAD(dispose);
1044
1045         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1046         if (!ctx) {
1047                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1048                         return -ENOMEM;
1049                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1050         }
1051
1052         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1053                 new_fl = locks_alloc_lock();
1054                 if (!new_fl)
1055                         return -ENOMEM;
1056         }
1057
1058         percpu_down_read(&file_rwsem);
1059         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1060         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1061                 goto find_conflict;
1062
1063         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1064                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1065                         continue;
1066                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1067                         goto out;
1068                 found = true;
1069                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1070                 break;
1071         }
1072
1073         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1074                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1075                         error = -ENOENT;
1076                 goto out;
1077         }
1078
1079 find_conflict:
1080         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1081                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1082                         continue;
1083                 error = -EAGAIN;
1084                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1085                         goto out;
1086                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1087                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1088                 goto out;
1089         }
1090         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1091                 goto out;
1092         locks_copy_lock(new_fl, request);
1093         locks_move_blocks(new_fl, request);
1094         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1095         new_fl = NULL;
1096         error = 0;
1097
1098 out:
1099         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1100         percpu_up_read(&file_rwsem);
1101         if (new_fl)
1102                 locks_free_lock(new_fl);
1103         locks_dispose_list(&dispose);
1104         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1105         return error;
1106 }
1107
1108 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1109                             struct file_lock *conflock)
1110 {
1111         struct file_lock *fl, *tmp;
1112         struct file_lock *new_fl = NULL;
1113         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1114         struct file_lock *left = NULL;
1115         struct file_lock *right = NULL;
1116         struct file_lock_context *ctx;
1117         int error;
1118         bool added = false;
1119         LIST_HEAD(dispose);
1120
1121         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1122         if (!ctx)
1123                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1124
1125         /*
1126          * We may need two file_lock structures for this operation,
1127          * so we get them in advance to avoid races.
1128          *
1129          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1130          */
1131         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1132             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1133              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1134                 new_fl = locks_alloc_lock();
1135                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1136         }
1137
1138         percpu_down_read(&file_rwsem);
1139         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1140         /*
1141          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1142          * there are any, either return error or put the request on the
1143          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1144          */
1145         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1146                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1147                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1148                                 continue;
1149                         if (conflock)
1150                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1151                         error = -EAGAIN;
1152                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1153                                 goto out;
1154                         /*
1155                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1156                          * locks list must be done while holding the same lock!
1157                          */
1158                         error = -EDEADLK;
1159                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1160                         /*
1161                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1162                          * request during deadlock detection.
1163                          */
1164                         __locks_wake_up_blocks(request);
1165                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1166                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1167                                 __locks_insert_block(fl, request,
1168                                                      posix_locks_conflict);
1169                         }
1170                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1171                         goto out;
1172                 }
1173         }
1174
1175         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1176         error = 0;
1177         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1178                 goto out;
1179
1180         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1181         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1182                 if (posix_same_owner(request, fl))
1183                         break;
1184         }
1185
1186         /* Process locks with this owner. */
1187         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1188                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1189                         break;
1190
1191                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1192                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1193                         /* In all comparisons of start vs end, use
1194                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1195                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1196                          */
1197                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1198                                 continue;
1199                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1200                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1201                          */
1202                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1203                                 break;
1204
1205                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1206                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1207                          * lock yielding from the lower start address of both
1208                          * locks to the higher end address.
1209                          */
1210                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1211                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1212                         else
1213                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1214                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1215                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1216                         else
1217                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1218                         if (added) {
1219                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1220                                 continue;
1221                         }
1222                         request = fl;
1223                         added = true;
1224                 } else {
1225                         /* Processing for different lock types is a bit
1226                          * more complex.
1227                          */
1228                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1229                                 continue;
1230                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1231                                 break;
1232                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1233                                 added = true;
1234                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1235                                 left = fl;
1236                         /* If the next lock in the list has a higher end
1237                          * address than the new one, insert the new one here.
1238                          */
1239                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1240                                 right = fl;
1241                                 break;
1242                         }
1243                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1244                                 /* The new lock completely replaces an old
1245                                  * one (This may happen several times).
1246                                  */
1247                                 if (added) {
1248                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1249                                         continue;
1250                                 }
1251                                 /*
1252                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1253                                  * remove the old one. It's safe to do the
1254                                  * insert here since we know that we won't be
1255                                  * using new_fl later, and that the lock is
1256                                  * just replacing an existing lock.
1257                                  */
1258                                 error = -ENOLCK;
1259                                 if (!new_fl)
1260                                         goto out;
1261                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1262                                 request = new_fl;
1263                                 new_fl = NULL;
1264                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1265                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1266                                 added = true;
1267                         }
1268                 }
1269         }
1270
1271         /*
1272          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1273          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1274          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1275          */
1276         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1277         if (right && left == right && !new_fl2)
1278                 goto out;
1279
1280         error = 0;
1281         if (!added) {
1282                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1283                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1284                                 error = -ENOENT;
1285                         goto out;
1286                 }
1287
1288                 if (!new_fl) {
1289                         error = -ENOLCK;
1290                         goto out;
1291                 }
1292                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1293                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1294                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1295                 fl = new_fl;
1296                 new_fl = NULL;
1297         }
1298         if (right) {
1299                 if (left == right) {
1300                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1301                          * so we have to use the second new lock.
1302                          */
1303                         left = new_fl2;
1304                         new_fl2 = NULL;
1305                         locks_copy_lock(left, right);
1306                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1307                 }
1308                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1309                 locks_wake_up_blocks(right);
1310         }
1311         if (left) {
1312                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1313                 locks_wake_up_blocks(left);
1314         }
1315  out:
1316         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1317         percpu_up_read(&file_rwsem);
1318         /*
1319          * Free any unused locks.
1320          */
1321         if (new_fl)
1322                 locks_free_lock(new_fl);
1323         if (new_fl2)
1324                 locks_free_lock(new_fl2);
1325         locks_dispose_list(&dispose);
1326         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1327
1328         return error;
1329 }
1330
1331 /**
1332  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1333  * @filp: The file to apply the lock to
1334  * @fl: The lock to be applied
1335  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1336  *
1337  * Add a POSIX style lock to a file.
1338  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1339  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1340  *
1341  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1342  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1343  * value for -ENOENT.
1344  */
1345 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1346                         struct file_lock *conflock)
1347 {
1348         return posix_lock_inode(locks_inode(filp), fl, conflock);
1349 }
1350 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1351
1352 /**
1353  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1354  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1355  * @fl: The lock to be applied
1356  *
1357  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1358  */
1359 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1360 {
1361         int error;
1362         might_sleep ();
1363         for (;;) {
1364                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1365                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1366                         break;
1367                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_blocker);
1368                 if (error)
1369                         break;
1370         }
1371         locks_delete_block(fl);
1372         return error;
1373 }
1374
1375 #ifdef CONFIG_MANDATORY_FILE_LOCKING
1376 /**
1377  * locks_mandatory_locked - Check for an active lock
1378  * @file: the file to check
1379  *
1380  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1381  * This function is called from locks_verify_locked() only.
1382  */
1383 int locks_mandatory_locked(struct file *file)
1384 {
1385         int ret;
1386         struct inode *inode = locks_inode(file);
1387         struct file_lock_context *ctx;
1388         struct file_lock *fl;
1389
1390         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1391         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix))
1392                 return 0;
1393
1394         /*
1395          * Search the lock list for this inode for any POSIX locks.
1396          */
1397         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1398         ret = 0;
1399         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1400                 if (fl->fl_owner != current->files &&
1401                     fl->fl_owner != file) {
1402                         ret = -EAGAIN;
1403                         break;
1404                 }
1405         }
1406         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1407         return ret;
1408 }
1409
1410 /**
1411  * locks_mandatory_area - Check for a conflicting lock
1412  * @inode:      the file to check
1413  * @filp:       how the file was opened (if it was)
1414  * @start:      first byte in the file to check
1415  * @end:        lastbyte in the file to check
1416  * @type:       %F_WRLCK for a write lock, else %F_RDLCK
1417  *
1418  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1419  */
1420 int locks_mandatory_area(struct inode *inode, struct file *filp, loff_t start,
1421                          loff_t end, unsigned char type)
1422 {
1423         struct file_lock fl;
1424         int error;
1425         bool sleep = false;
1426
1427         locks_init_lock(&fl);
1428         fl.fl_pid = current->tgid;
1429         fl.fl_file = filp;
1430         fl.fl_flags = FL_POSIX | FL_ACCESS;
1431         if (filp && !(filp->f_flags & O_NONBLOCK))
1432                 sleep = true;
1433         fl.fl_type = type;
1434         fl.fl_start = start;
1435         fl.fl_end = end;
1436
1437         for (;;) {
1438                 if (filp) {
1439                         fl.fl_owner = filp;
1440                         fl.fl_flags &= ~FL_SLEEP;
1441                         error = posix_lock_inode(inode, &fl, NULL);
1442                         if (!error)
1443                                 break;
1444                 }
1445
1446                 if (sleep)
1447                         fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
1448                 fl.fl_owner = current->files;
1449                 error = posix_lock_inode(inode, &fl, NULL);
1450                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1451                         break;
1452                 error = wait_event_interruptible(fl.fl_wait, !fl.fl_blocker);
1453                 if (!error) {
1454                         /*
1455                          * If we've been sleeping someone might have
1456                          * changed the permissions behind our back.
1457                          */
1458                         if (__mandatory_lock(inode))
1459                                 continue;
1460                 }
1461
1462                 break;
1463         }
1464         locks_delete_block(&fl);
1465
1466         return error;
1467 }
1468 EXPORT_SYMBOL(locks_mandatory_area);
1469 #endif /* CONFIG_MANDATORY_FILE_LOCKING */
1470
1471 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1472 {
1473         switch (arg) {
1474         case F_UNLCK:
1475                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1476                 /* fall through */
1477         case F_RDLCK:
1478                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1479         }
1480 }
1481
1482 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1483 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1484 {
1485         int error = assign_type(fl, arg);
1486
1487         if (error)
1488                 return error;
1489         lease_clear_pending(fl, arg);
1490         locks_wake_up_blocks(fl);
1491         if (arg == F_UNLCK) {
1492                 struct file *filp = fl->fl_file;
1493
1494                 f_delown(filp);
1495                 filp->f_owner.signum = 0;
1496                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1497                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1498                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1499                         fl->fl_fasync = NULL;
1500                 }
1501                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1502         }
1503         return 0;
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1506
1507 static bool past_time(unsigned long then)
1508 {
1509         if (!then)
1510                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1511                 return false;
1512         return time_after(jiffies, then);
1513 }
1514
1515 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1516 {
1517         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1518         struct file_lock *fl, *tmp;
1519
1520         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1521
1522         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1523                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1524                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1525                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1526                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1527                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1528         }
1529 }
1530
1531 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1532 {
1533         bool rc;
1534
1535         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1536                 rc = false;
1537                 goto trace;
1538         }
1539         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1540                 rc = false;
1541                 goto trace;
1542         }
1543
1544         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1545 trace:
1546         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1547         return rc;
1548 }
1549
1550 static bool
1551 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1552 {
1553         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1554         struct file_lock *fl;
1555
1556         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1557
1558         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1559                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1560                         return true;
1561         }
1562         return false;
1563 }
1564
1565 /**
1566  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1567  *      @inode: the inode of the file to return
1568  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1569  *          break all leases
1570  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1571  *          only delegations
1572  *
1573  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1574  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1575  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1576  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1577  */
1578 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1579 {
1580         int error = 0;
1581         struct file_lock_context *ctx;
1582         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1583         unsigned long break_time;
1584         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1585         LIST_HEAD(dispose);
1586
1587         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1588         if (IS_ERR(new_fl))
1589                 return PTR_ERR(new_fl);
1590         new_fl->fl_flags = type;
1591
1592         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1593         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1594         if (!ctx) {
1595                 WARN_ON_ONCE(1);
1596                 goto free_lock;
1597         }
1598
1599         percpu_down_read(&file_rwsem);
1600         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1601
1602         time_out_leases(inode, &dispose);
1603
1604         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1605                 goto out;
1606
1607         break_time = 0;
1608         if (lease_break_time > 0) {
1609                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1610                 if (break_time == 0)
1611                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1612         }
1613
1614         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1615                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1616                         continue;
1617                 if (want_write) {
1618                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1619                                 continue;
1620                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1621                         fl->fl_break_time = break_time;
1622                 } else {
1623                         if (lease_breaking(fl))
1624                                 continue;
1625                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1626                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1627                 }
1628                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1629                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1630         }
1631
1632         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1633                 goto out;
1634
1635         if (mode & O_NONBLOCK) {
1636                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1637                 error = -EWOULDBLOCK;
1638                 goto out;
1639         }
1640
1641 restart:
1642         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1643         break_time = fl->fl_break_time;
1644         if (break_time != 0)
1645                 break_time -= jiffies;
1646         if (break_time == 0)
1647                 break_time++;
1648         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1649         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1650         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1651         percpu_up_read(&file_rwsem);
1652
1653         locks_dispose_list(&dispose);
1654         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1655                                                 !new_fl->fl_blocker, break_time);
1656
1657         percpu_down_read(&file_rwsem);
1658         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1659         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1660         locks_delete_block(new_fl);
1661         if (error >= 0) {
1662                 /*
1663                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1664                  * broken yet
1665                  */
1666                 if (error == 0)
1667                         time_out_leases(inode, &dispose);
1668                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1669                         goto restart;
1670                 error = 0;
1671         }
1672 out:
1673         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1674         percpu_up_read(&file_rwsem);
1675         locks_dispose_list(&dispose);
1676 free_lock:
1677         locks_free_lock(new_fl);
1678         return error;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1681
1682 /**
1683  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1684  *      @inode: the inode
1685  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1686  *
1687  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1688  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1689  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1690  */
1691 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1692 {
1693         bool has_lease = false;
1694         struct file_lock_context *ctx;
1695         struct file_lock *fl;
1696
1697         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1698         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1699                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1700                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1701                                               struct file_lock, fl_list);
1702                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1703                         has_lease = true;
1704                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1705         }
1706
1707         if (has_lease)
1708                 *time = current_time(inode);
1709 }
1710 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1711
1712 /**
1713  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1714  *      @filp: the file
1715  *
1716  *      The value returned by this function will be one of
1717  *      (if no lease break is pending):
1718  *
1719  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1720  *
1721  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1722  *
1723  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1724  *
1725  *      (if a lease break is pending):
1726  *
1727  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1728  *              changed to a shared lease (or removed).
1729  *
1730  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1731  *
1732  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1733  *      should be returned to userspace.
1734  */
1735 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1736 {
1737         struct file_lock *fl;
1738         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1739         struct file_lock_context *ctx;
1740         int type = F_UNLCK;
1741         LIST_HEAD(dispose);
1742
1743         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1744         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1745                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1746                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1747                 time_out_leases(inode, &dispose);
1748                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1749                         if (fl->fl_file != filp)
1750                                 continue;
1751                         type = target_leasetype(fl);
1752                         break;
1753                 }
1754                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1755                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1756
1757                 locks_dispose_list(&dispose);
1758         }
1759         return type;
1760 }
1761
1762 /**
1763  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1764  *                          an existing open that would conflict with the
1765  *                          desired lease.
1766  * @filp:       file to check
1767  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1768  * @flags:      current lock flags
1769  *
1770  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1771  * conflict with the lease we're trying to set.
1772  */
1773 static int
1774 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1775 {
1776         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1777         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1778
1779         if (flags & FL_LAYOUT)
1780                 return 0;
1781
1782         if (arg == F_RDLCK)
1783                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1784         else if (arg != F_WRLCK)
1785                 return 0;
1786
1787         /*
1788          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1789          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1790          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1791          * on files open for execution.)
1792          */
1793         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1794                 self_wcount = 1;
1795         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1796                 self_rcount = 1;
1797
1798         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1799             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1800                 return -EAGAIN;
1801
1802         return 0;
1803 }
1804
1805 static int
1806 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1807 {
1808         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1809         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1810         struct file_lock_context *ctx;
1811         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1812         int error;
1813         LIST_HEAD(dispose);
1814
1815         lease = *flp;
1816         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1817
1818         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1819         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1820         if (!ctx)
1821                 return -ENOMEM;
1822
1823         /*
1824          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1825          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1826          * because delegations are an optional optimization, and if
1827          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1828          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1829          * hand out a delegation on.
1830          */
1831         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1832                 return -EAGAIN;
1833
1834         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1835                 /* Write delegations are not currently supported: */
1836                 inode_unlock(inode);
1837                 WARN_ON_ONCE(1);
1838                 return -EINVAL;
1839         }
1840
1841         percpu_down_read(&file_rwsem);
1842         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1843         time_out_leases(inode, &dispose);
1844         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1845         if (error)
1846                 goto out;
1847
1848         /*
1849          * At this point, we know that if there is an exclusive
1850          * lease on this file, then we hold it on this filp
1851          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1852          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1853          * then the file is not open by anyone (including us)
1854          * except for this filp.
1855          */
1856         error = -EAGAIN;
1857         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1858                 if (fl->fl_file == filp &&
1859                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1860                         my_fl = fl;
1861                         continue;
1862                 }
1863
1864                 /*
1865                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1866                  * this file:
1867                  */
1868                 if (arg == F_WRLCK)
1869                         goto out;
1870                 /*
1871                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1872                  * new lease if someone else is opening for write:
1873                  */
1874                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1875                         goto out;
1876         }
1877
1878         if (my_fl != NULL) {
1879                 lease = my_fl;
1880                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1881                 if (error)
1882                         goto out;
1883                 goto out_setup;
1884         }
1885
1886         error = -EINVAL;
1887         if (!leases_enable)
1888                 goto out;
1889
1890         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1891         /*
1892          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1893          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1894          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1895          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1896          *
1897          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1898          * precedes these checks.
1899          */
1900         smp_mb();
1901         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1902         if (error) {
1903                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1904                 goto out;
1905         }
1906
1907 out_setup:
1908         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1909                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1910 out:
1911         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1912         percpu_up_read(&file_rwsem);
1913         locks_dispose_list(&dispose);
1914         if (is_deleg)
1915                 inode_unlock(inode);
1916         if (!error && !my_fl)
1917                 *flp = NULL;
1918         return error;
1919 }
1920
1921 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1922 {
1923         int error = -EAGAIN;
1924         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1925         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1926         struct file_lock_context *ctx;
1927         LIST_HEAD(dispose);
1928
1929         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1930         if (!ctx) {
1931                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1932                 return error;
1933         }
1934
1935         percpu_down_read(&file_rwsem);
1936         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1937         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1938                 if (fl->fl_file == filp &&
1939                     fl->fl_owner == owner) {
1940                         victim = fl;
1941                         break;
1942                 }
1943         }
1944         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1945         if (victim)
1946                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1947         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1948         percpu_up_read(&file_rwsem);
1949         locks_dispose_list(&dispose);
1950         return error;
1951 }
1952
1953 /**
1954  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1955  *      @filp:  file pointer
1956  *      @arg:   type of lease to obtain
1957  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1958  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1959  *              doesn't require it)
1960  *
1961  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1962  *      by break_lease().
1963  */
1964 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1965                         void **priv)
1966 {
1967         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1968         int error;
1969
1970         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1971                 return -EACCES;
1972         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1973                 return -EINVAL;
1974         error = security_file_lock(filp, arg);
1975         if (error)
1976                 return error;
1977
1978         switch (arg) {
1979         case F_UNLCK:
1980                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1981         case F_RDLCK:
1982         case F_WRLCK:
1983                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1984                         WARN_ON_ONCE(1);
1985                         return -ENOLCK;
1986                 }
1987
1988                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1989         default:
1990                 return -EINVAL;
1991         }
1992 }
1993 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1994
1995 #if IS_ENABLED(CONFIG_SRCU)
1996 /*
1997  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1998  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1999  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
2000  * conflicting lease.
2001  */
2002 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
2003
2004 static inline void
2005 lease_notifier_chain_init(void)
2006 {
2007         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
2008 }
2009
2010 static inline void
2011 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
2012 {
2013         if (arg != F_UNLCK)
2014                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
2015 }
2016
2017 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
2018 {
2019         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
2020 }
2021 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
2022
2023 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
2024 {
2025         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
2026 }
2027 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
2028
2029 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
2030 static inline void
2031 lease_notifier_chain_init(void)
2032 {
2033 }
2034
2035 static inline void
2036 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
2037 {
2038 }
2039
2040 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
2041 {
2042         return 0;
2043 }
2044 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
2045
2046 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
2047 {
2048 }
2049 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
2050
2051 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
2052
2053 /**
2054  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
2055  * @filp:       file pointer
2056  * @arg:        type of lease to obtain
2057  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
2058  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
2059  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
2060  *
2061  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
2062  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
2063  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
2064  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
2065  * stack trace).
2066  *
2067  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
2068  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
2069  */
2070 int
2071 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
2072 {
2073         if (lease)
2074                 setlease_notifier(arg, *lease);
2075         if (filp->f_op->setlease)
2076                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
2077         else
2078                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
2079 }
2080 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
2081
2082 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2083 {
2084         struct file_lock *fl;
2085         struct fasync_struct *new;
2086         int error;
2087
2088         fl = lease_alloc(filp, arg);
2089         if (IS_ERR(fl))
2090                 return PTR_ERR(fl);
2091
2092         new = fasync_alloc();
2093         if (!new) {
2094                 locks_free_lock(fl);
2095                 return -ENOMEM;
2096         }
2097         new->fa_fd = fd;
2098
2099         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
2100         if (fl)
2101                 locks_free_lock(fl);
2102         if (new)
2103                 fasync_free(new);
2104         return error;
2105 }
2106
2107 /**
2108  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
2109  *      @fd: open file descriptor
2110  *      @filp: file pointer
2111  *      @arg: type of lease to obtain
2112  *
2113  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
2114  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
2115  *      receive a signal when the lease is broken.
2116  */
2117 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2118 {
2119         if (arg == F_UNLCK)
2120                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
2121         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
2122 }
2123
2124 /**
2125  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2126  * @inode: inode of the file to apply to
2127  * @fl: The lock to be applied
2128  *
2129  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2130  */
2131 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2132 {
2133         int error;
2134         might_sleep();
2135         for (;;) {
2136                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2137                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2138                         break;
2139                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_blocker);
2140                 if (error)
2141                         break;
2142         }
2143         locks_delete_block(fl);
2144         return error;
2145 }
2146
2147 /**
2148  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2149  * @inode: inode of the file to apply to
2150  * @fl: The lock to be applied
2151  *
2152  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2153  */
2154 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2155 {
2156         int res = 0;
2157         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2158                 case FL_POSIX:
2159                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2160                         break;
2161                 case FL_FLOCK:
2162                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2163                         break;
2164                 default:
2165                         BUG();
2166         }
2167         return res;
2168 }
2169 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2170
2171 /**
2172  *      sys_flock: - flock() system call.
2173  *      @fd: the file descriptor to lock.
2174  *      @cmd: the type of lock to apply.
2175  *
2176  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2177  *      The @cmd can be one of:
2178  *
2179  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2180  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2181  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2182  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock.
2183  *        This exists to emulate Windows Share Modes.
2184  *
2185  *      %LOCK_MAND can be combined with %LOCK_READ or %LOCK_WRITE to allow other
2186  *      processes read and write access respectively.
2187  */
2188 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2189 {
2190         struct fd f = fdget(fd);
2191         struct file_lock *lock;
2192         int can_sleep, unlock;
2193         int error;
2194
2195         error = -EBADF;
2196         if (!f.file)
2197                 goto out;
2198
2199         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2200         cmd &= ~LOCK_NB;
2201         unlock = (cmd == LOCK_UN);
2202
2203         if (!unlock && !(cmd & LOCK_MAND) &&
2204             !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
2205                 goto out_putf;
2206
2207         lock = flock_make_lock(f.file, cmd, NULL);
2208         if (IS_ERR(lock)) {
2209                 error = PTR_ERR(lock);
2210                 goto out_putf;
2211         }
2212
2213         if (can_sleep)
2214                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2215
2216         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
2217         if (error)
2218                 goto out_free;
2219
2220         if (f.file->f_op->flock)
2221                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2222                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2223                                           lock);
2224         else
2225                 error = locks_lock_file_wait(f.file, lock);
2226
2227  out_free:
2228         locks_free_lock(lock);
2229
2230  out_putf:
2231         fdput(f);
2232  out:
2233         return error;
2234 }
2235
2236 /**
2237  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2238  * @filp: The file to test lock for
2239  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2240  *
2241  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2242  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2243  */
2244 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2245 {
2246         if (filp->f_op->lock)
2247                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2248         posix_test_lock(filp, fl);
2249         return 0;
2250 }
2251 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2252
2253 /**
2254  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2255  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2256  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2257  *
2258  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2259  */
2260 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2261 {
2262         pid_t vnr;
2263         struct pid *pid;
2264
2265         if (IS_OFDLCK(fl))
2266                 return -1;
2267         if (IS_REMOTELCK(fl))
2268                 return fl->fl_pid;
2269         /*
2270          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2271          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2272          * flock owner pid number in init pidns.
2273          */
2274         if (ns == &init_pid_ns)
2275                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2276
2277         rcu_read_lock();
2278         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2279         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2280         rcu_read_unlock();
2281         return vnr;
2282 }
2283
2284 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2285 {
2286         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2287 #if BITS_PER_LONG == 32
2288         /*
2289          * Make sure we can represent the posix lock via
2290          * legacy 32bit flock.
2291          */
2292         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2293                 return -EOVERFLOW;
2294         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2295                 return -EOVERFLOW;
2296 #endif
2297         flock->l_start = fl->fl_start;
2298         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2299                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2300         flock->l_whence = 0;
2301         flock->l_type = fl->fl_type;
2302         return 0;
2303 }
2304
2305 #if BITS_PER_LONG == 32
2306 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2307 {
2308         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2309         flock->l_start = fl->fl_start;
2310         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2311                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2312         flock->l_whence = 0;
2313         flock->l_type = fl->fl_type;
2314 }
2315 #endif
2316
2317 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2318  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2319  */
2320 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2321 {
2322         struct file_lock *fl;
2323         int error;
2324
2325         fl = locks_alloc_lock();
2326         if (fl == NULL)
2327                 return -ENOMEM;
2328         error = -EINVAL;
2329         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2330                 goto out;
2331
2332         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2333         if (error)
2334                 goto out;
2335
2336         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2337                 error = -EINVAL;
2338                 if (flock->l_pid != 0)
2339                         goto out;
2340
2341                 cmd = F_GETLK;
2342                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2343                 fl->fl_owner = filp;
2344         }
2345
2346         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2347         if (error)
2348                 goto out;
2349
2350         flock->l_type = fl->fl_type;
2351         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2352                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2353                 if (error)
2354                         goto out;
2355         }
2356 out:
2357         locks_free_lock(fl);
2358         return error;
2359 }
2360
2361 /**
2362  * vfs_lock_file - file byte range lock
2363  * @filp: The file to apply the lock to
2364  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2365  * @fl: The lock to be applied
2366  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2367  *
2368  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2369  * as the final argument.
2370  *
2371  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2372  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2373  * some acceptable default.
2374  *
2375  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2376  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2377  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2378  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2379  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2380  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2381  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2382  * request completes.
2383  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2384  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2385  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2386  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2387  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2388  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2389  * the correct lock cleanup when required.
2390  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2391  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2392  * return code.
2393  */
2394 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2395 {
2396         if (filp->f_op->lock)
2397                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2398         else
2399                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2402
2403 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2404                              struct file_lock *fl)
2405 {
2406         int error;
2407
2408         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2409         if (error)
2410                 return error;
2411
2412         for (;;) {
2413                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2414                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2415                         break;
2416                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_blocker);
2417                 if (error)
2418                         break;
2419         }
2420         locks_delete_block(fl);
2421
2422         return error;
2423 }
2424
2425 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2426 static int
2427 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2428 {
2429         switch (fl->fl_type) {
2430         case F_RDLCK:
2431                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2432                         return -EBADF;
2433                 break;
2434         case F_WRLCK:
2435                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2436                         return -EBADF;
2437         }
2438         return 0;
2439 }
2440
2441 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2442  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2443  */
2444 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2445                 struct flock *flock)
2446 {
2447         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2448         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2449         struct file *f;
2450         int error;
2451
2452         if (file_lock == NULL)
2453                 return -ENOLCK;
2454
2455         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2456          * and shared.
2457          */
2458         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2459                 error = -EAGAIN;
2460                 goto out;
2461         }
2462
2463         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2464         if (error)
2465                 goto out;
2466
2467         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2468         if (error)
2469                 goto out;
2470
2471         /*
2472          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2473          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2474          */
2475         switch (cmd) {
2476         case F_OFD_SETLK:
2477                 error = -EINVAL;
2478                 if (flock->l_pid != 0)
2479                         goto out;
2480
2481                 cmd = F_SETLK;
2482                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2483                 file_lock->fl_owner = filp;
2484                 break;
2485         case F_OFD_SETLKW:
2486                 error = -EINVAL;
2487                 if (flock->l_pid != 0)
2488                         goto out;
2489
2490                 cmd = F_SETLKW;
2491                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2492                 file_lock->fl_owner = filp;
2493                 /* Fallthrough */
2494         case F_SETLKW:
2495                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2496         }
2497
2498         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2499
2500         /*
2501          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2502          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2503          * unlocking though, or for OFD locks.
2504          */
2505         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2506             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2507                 /*
2508                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2509                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2510                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2511                  */
2512                 spin_lock(&current->files->file_lock);
2513                 f = fcheck(fd);
2514                 spin_unlock(&current->files->file_lock);
2515                 if (f != filp) {
2516                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2517                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2518                         WARN_ON_ONCE(error);
2519                         error = -EBADF;
2520                 }
2521         }
2522 out:
2523         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2524         locks_free_lock(file_lock);
2525         return error;
2526 }
2527
2528 #if BITS_PER_LONG == 32
2529 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2530  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2531  */
2532 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2533 {
2534         struct file_lock *fl;
2535         int error;
2536
2537         fl = locks_alloc_lock();
2538         if (fl == NULL)
2539                 return -ENOMEM;
2540
2541         error = -EINVAL;
2542         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2543                 goto out;
2544
2545         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2546         if (error)
2547                 goto out;
2548
2549         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2550                 error = -EINVAL;
2551                 if (flock->l_pid != 0)
2552                         goto out;
2553
2554                 cmd = F_GETLK64;
2555                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2556                 fl->fl_owner = filp;
2557         }
2558
2559         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2560         if (error)
2561                 goto out;
2562
2563         flock->l_type = fl->fl_type;
2564         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2565                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2566
2567 out:
2568         locks_free_lock(fl);
2569         return error;
2570 }
2571
2572 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2573  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2574  */
2575 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2576                 struct flock64 *flock)
2577 {
2578         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2579         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2580         struct file *f;
2581         int error;
2582
2583         if (file_lock == NULL)
2584                 return -ENOLCK;
2585
2586         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2587          * and shared.
2588          */
2589         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2590                 error = -EAGAIN;
2591                 goto out;
2592         }
2593
2594         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2595         if (error)
2596                 goto out;
2597
2598         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2599         if (error)
2600                 goto out;
2601
2602         /*
2603          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2604          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2605          */
2606         switch (cmd) {
2607         case F_OFD_SETLK:
2608                 error = -EINVAL;
2609                 if (flock->l_pid != 0)
2610                         goto out;
2611
2612                 cmd = F_SETLK64;
2613                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2614                 file_lock->fl_owner = filp;
2615                 break;
2616         case F_OFD_SETLKW:
2617                 error = -EINVAL;
2618                 if (flock->l_pid != 0)
2619                         goto out;
2620
2621                 cmd = F_SETLKW64;
2622                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2623                 file_lock->fl_owner = filp;
2624                 /* Fallthrough */
2625         case F_SETLKW64:
2626                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2627         }
2628
2629         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2630
2631         /*
2632          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2633          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2634          * unlocking though, or for OFD locks.
2635          */
2636         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2637             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2638                 /*
2639                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2640                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2641                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2642                  */
2643                 spin_lock(&current->files->file_lock);
2644                 f = fcheck(fd);
2645                 spin_unlock(&current->files->file_lock);
2646                 if (f != filp) {
2647                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2648                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2649                         WARN_ON_ONCE(error);
2650                         error = -EBADF;
2651                 }
2652         }
2653 out:
2654         locks_free_lock(file_lock);
2655         return error;
2656 }
2657 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2658
2659 /*
2660  * This function is called when the file is being removed
2661  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2662  * are deleted at this time.
2663  */
2664 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2665 {
2666         int error;
2667         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2668         struct file_lock lock;
2669         struct file_lock_context *ctx;
2670
2671         /*
2672          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2673          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2674          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2675          */
2676         ctx =  smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2677         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2678                 return;
2679
2680         locks_init_lock(&lock);
2681         lock.fl_type = F_UNLCK;
2682         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2683         lock.fl_start = 0;
2684         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2685         lock.fl_owner = owner;
2686         lock.fl_pid = current->tgid;
2687         lock.fl_file = filp;
2688         lock.fl_ops = NULL;
2689         lock.fl_lmops = NULL;
2690
2691         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2692
2693         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2694                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2695         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2698
2699 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2700 static void
2701 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2702 {
2703         struct file_lock fl;
2704         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2705
2706         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2707                 return;
2708
2709         flock_make_lock(filp, LOCK_UN, &fl);
2710         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2711
2712         if (filp->f_op->flock)
2713                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2714         else
2715                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2716
2717         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2718                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2719 }
2720
2721 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2722 static void
2723 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2724 {
2725         struct file_lock *fl, *tmp;
2726         LIST_HEAD(dispose);
2727
2728         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2729                 return;
2730
2731         percpu_down_read(&file_rwsem);
2732         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2733         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2734                 if (filp == fl->fl_file)
2735                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2736         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2737         percpu_up_read(&file_rwsem);
2738
2739         locks_dispose_list(&dispose);
2740 }
2741
2742 /*
2743  * This function is called on the last close of an open file.
2744  */
2745 void locks_remove_file(struct file *filp)
2746 {
2747         struct file_lock_context *ctx;
2748
2749         ctx = smp_load_acquire(&locks_inode(filp)->i_flctx);
2750         if (!ctx)
2751                 return;
2752
2753         /* remove any OFD locks */
2754         locks_remove_posix(filp, filp);
2755
2756         /* remove flock locks */
2757         locks_remove_flock(filp, ctx);
2758
2759         /* remove any leases */
2760         locks_remove_lease(filp, ctx);
2761
2762         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2763         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2764         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2765         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2766         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2767 }
2768
2769 /**
2770  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2771  * @filp: The file to apply the unblock to
2772  * @fl: The lock to be unblocked
2773  *
2774  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2775  */
2776 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2777 {
2778         if (filp->f_op->lock)
2779                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2780         return 0;
2781 }
2782 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2783
2784 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2785 #include <linux/proc_fs.h>
2786 #include <linux/seq_file.h>
2787
2788 struct locks_iterator {
2789         int     li_cpu;
2790         loff_t  li_pos;
2791 };
2792
2793 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2794                             loff_t id, char *pfx)
2795 {
2796         struct inode *inode = NULL;
2797         unsigned int fl_pid;
2798         struct pid_namespace *proc_pidns = file_inode(f->file)->i_sb->s_fs_info;
2799
2800         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2801         /*
2802          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2803          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2804          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2805          */
2806
2807         if (fl->fl_file != NULL)
2808                 inode = locks_inode(fl->fl_file);
2809
2810         seq_printf(f, "%lld:%s ", id, pfx);
2811         if (IS_POSIX(fl)) {
2812                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2813                         seq_puts(f, "ACCESS");
2814                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2815                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2816                 else
2817                         seq_puts(f, "POSIX ");
2818
2819                 seq_printf(f, " %s ",
2820                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" :
2821                              mandatory_lock(inode) ? "MANDATORY" : "ADVISORY ");
2822         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2823                 if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2824                         seq_puts(f, "FLOCK  MSNFS     ");
2825                 } else {
2826                         seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2827                 }
2828         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2829                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2830                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2831                 else
2832                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2833
2834                 if (lease_breaking(fl))
2835                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2836                 else if (fl->fl_file)
2837                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2838                 else
2839                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2840         } else {
2841                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2842         }
2843         if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2844                 seq_printf(f, "%s ",
2845                                (fl->fl_type & LOCK_READ)
2846                                ? (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "RW   " : "READ "
2847                                : (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "WRITE" : "NONE ");
2848         } else {
2849                 int type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2850
2851                 seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2852                                      (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2853         }
2854         if (inode) {
2855                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2856                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%ld ", fl_pid,
2857                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2858                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2859         } else {
2860                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2861         }
2862         if (IS_POSIX(fl)) {
2863                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2864                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2865                 else
2866                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2867         } else {
2868                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2869         }
2870 }
2871
2872 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2873 {
2874         struct locks_iterator *iter = f->private;
2875         struct file_lock *fl, *bfl;
2876         struct pid_namespace *proc_pidns = file_inode(f->file)->i_sb->s_fs_info;
2877
2878         fl = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2879
2880         if (locks_translate_pid(fl, proc_pidns) == 0)
2881                 return 0;
2882
2883         lock_get_status(f, fl, iter->li_pos, "");
2884
2885         list_for_each_entry(bfl, &fl->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2886                 lock_get_status(f, bfl, iter->li_pos, " ->");
2887
2888         return 0;
2889 }
2890
2891 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2892                         struct list_head *head, int *id,
2893                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2894 {
2895         struct file_lock *fl;
2896
2897         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2898
2899                 if (filp != fl->fl_file)
2900                         continue;
2901                 if (fl->fl_owner != files &&
2902                     fl->fl_owner != filp)
2903                         continue;
2904
2905                 (*id)++;
2906                 seq_puts(f, "lock:\t");
2907                 lock_get_status(f, fl, *id, "");
2908         }
2909 }
2910
2911 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2912                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2913 {
2914         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2915         struct file_lock_context *ctx;
2916         int id = 0;
2917
2918         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2919         if (!ctx)
2920                 return;
2921
2922         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2923         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2924         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2925         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2926         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2927 }
2928
2929 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2930         __acquires(&blocked_lock_lock)
2931 {
2932         struct locks_iterator *iter = f->private;
2933
2934         iter->li_pos = *pos + 1;
2935         percpu_down_write(&file_rwsem);
2936         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2937         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2938 }
2939
2940 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2941 {
2942         struct locks_iterator *iter = f->private;
2943
2944         ++iter->li_pos;
2945         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2946 }
2947
2948 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2949         __releases(&blocked_lock_lock)
2950 {
2951         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2952         percpu_up_write(&file_rwsem);
2953 }
2954
2955 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2956         .start  = locks_start,
2957         .next   = locks_next,
2958         .stop   = locks_stop,
2959         .show   = locks_show,
2960 };
2961
2962 static int __init proc_locks_init(void)
2963 {
2964         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2965                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2966         return 0;
2967 }
2968 fs_initcall(proc_locks_init);
2969 #endif
2970
2971 static int __init filelock_init(void)
2972 {
2973         int i;
2974
2975         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2976                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2977
2978         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2979                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2980
2981         for_each_possible_cpu(i) {
2982                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2983
2984                 spin_lock_init(&fll->lock);
2985                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2986         }
2987
2988         lease_notifier_chain_init();
2989         return 0;
2990 }
2991 core_initcall(filelock_init);