io_uring: split provided buffers handling into its own file
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / locks.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/locks.c
4  *
5  * We implement four types of file locks: BSD locks, posix locks, open
6  * file description locks, and leases.  For details about BSD locks,
7  * see the flock(2) man page; for details about the other three, see
8  * fcntl(2).
9  *
10  *
11  * Locking conflicts and dependencies:
12  * If multiple threads attempt to lock the same byte (or flock the same file)
13  * only one can be granted the lock, and other must wait their turn.
14  * The first lock has been "applied" or "granted", the others are "waiting"
15  * and are "blocked" by the "applied" lock..
16  *
17  * Waiting and applied locks are all kept in trees whose properties are:
18  *
19  *      - the root of a tree may be an applied or waiting lock.
20  *      - every other node in the tree is a waiting lock that
21  *        conflicts with every ancestor of that node.
22  *
23  * Every such tree begins life as a waiting singleton which obviously
24  * satisfies the above properties.
25  *
26  * The only ways we modify trees preserve these properties:
27  *
28  *      1. We may add a new leaf node, but only after first verifying that it
29  *         conflicts with all of its ancestors.
30  *      2. We may remove the root of a tree, creating a new singleton
31  *         tree from the root and N new trees rooted in the immediate
32  *         children.
33  *      3. If the root of a tree is not currently an applied lock, we may
34  *         apply it (if possible).
35  *      4. We may upgrade the root of the tree (either extend its range,
36  *         or upgrade its entire range from read to write).
37  *
38  * When an applied lock is modified in a way that reduces or downgrades any
39  * part of its range, we remove all its children (2 above).  This particularly
40  * happens when a lock is unlocked.
41  *
42  * For each of those child trees we "wake up" the thread which is
43  * waiting for the lock so it can continue handling as follows: if the
44  * root of the tree applies, we do so (3).  If it doesn't, it must
45  * conflict with some applied lock.  We remove (wake up) all of its children
46  * (2), and add it is a new leaf to the tree rooted in the applied
47  * lock (1).  We then repeat the process recursively with those
48  * children.
49  *
50  */
51
52 #include <linux/capability.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/fs.h>
56 #include <linux/init.h>
57 #include <linux/security.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/syscalls.h>
60 #include <linux/time.h>
61 #include <linux/rcupdate.h>
62 #include <linux/pid_namespace.h>
63 #include <linux/hashtable.h>
64 #include <linux/percpu.h>
65 #include <linux/sysctl.h>
66
67 #define CREATE_TRACE_POINTS
68 #include <trace/events/filelock.h>
69
70 #include <linux/uaccess.h>
71
72 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
73 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
74 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
75 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
76 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
77
78 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
79 {
80         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
81 }
82
83 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
84 {
85         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
86                 return F_UNLCK;
87         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
88                 return F_RDLCK;
89         return fl->fl_type;
90 }
91
92 static int leases_enable = 1;
93 static int lease_break_time = 45;
94
95 #ifdef CONFIG_SYSCTL
96 static struct ctl_table locks_sysctls[] = {
97         {
98                 .procname       = "leases-enable",
99                 .data           = &leases_enable,
100                 .maxlen         = sizeof(int),
101                 .mode           = 0644,
102                 .proc_handler   = proc_dointvec,
103         },
104 #ifdef CONFIG_MMU
105         {
106                 .procname       = "lease-break-time",
107                 .data           = &lease_break_time,
108                 .maxlen         = sizeof(int),
109                 .mode           = 0644,
110                 .proc_handler   = proc_dointvec,
111         },
112 #endif /* CONFIG_MMU */
113         {}
114 };
115
116 static int __init init_fs_locks_sysctls(void)
117 {
118         register_sysctl_init("fs", locks_sysctls);
119         return 0;
120 }
121 early_initcall(init_fs_locks_sysctls);
122 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
123
124 /*
125  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
126  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock.
127  * Global serialization is done using file_rwsem.
128  *
129  * Note that alterations to the list also require that the relevant flc_lock is
130  * held.
131  */
132 struct file_lock_list_struct {
133         spinlock_t              lock;
134         struct hlist_head       hlist;
135 };
136 static DEFINE_PER_CPU(struct file_lock_list_struct, file_lock_list);
137 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(file_rwsem);
138
139
140 /*
141  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
142  * It is protected by blocked_lock_lock.
143  *
144  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
145  * particular lockowner is waiting on.
146  *
147  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
148  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
149  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
150  */
151 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
152 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
153
154 /*
155  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
156  * want to be holding this lock.
157  *
158  * In addition, it also protects the fl->fl_blocked_requests list, and the
159  * fl->fl_blocker pointer for file_lock structures that are acting as lock
160  * requests (in contrast to those that are acting as records of acquired locks).
161  *
162  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
163  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
164  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
165  * flc_lock.
166  */
167 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
168
169 static struct kmem_cache *flctx_cache __read_mostly;
170 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
171
172 static struct file_lock_context *
173 locks_get_lock_context(struct inode *inode, int type)
174 {
175         struct file_lock_context *ctx;
176
177         /* paired with cmpxchg() below */
178         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
179         if (likely(ctx) || type == F_UNLCK)
180                 goto out;
181
182         ctx = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
183         if (!ctx)
184                 goto out;
185
186         spin_lock_init(&ctx->flc_lock);
187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_flock);
188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_posix);
189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_lease);
190
191         /*
192          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
193          * free the context we just allocated.
194          */
195         if (cmpxchg(&inode->i_flctx, NULL, ctx)) {
196                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
197                 ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
198         }
199 out:
200         trace_locks_get_lock_context(inode, type, ctx);
201         return ctx;
202 }
203
204 static void
205 locks_dump_ctx_list(struct list_head *list, char *list_type)
206 {
207         struct file_lock *fl;
208
209         list_for_each_entry(fl, list, fl_list) {
210                 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);
211         }
212 }
213
214 static void
215 locks_check_ctx_lists(struct inode *inode)
216 {
217         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
218
219         if (unlikely(!list_empty(&ctx->flc_flock) ||
220                      !list_empty(&ctx->flc_posix) ||
221                      !list_empty(&ctx->flc_lease))) {
222                 pr_warn("Leaked locks on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx:\n",
223                         MAJOR(inode->i_sb->s_dev), MINOR(inode->i_sb->s_dev),
224                         inode->i_ino);
225                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_flock, "FLOCK");
226                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_posix, "POSIX");
227                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_lease, "LEASE");
228         }
229 }
230
231 static void
232 locks_check_ctx_file_list(struct file *filp, struct list_head *list,
233                                 char *list_type)
234 {
235         struct file_lock *fl;
236         struct inode *inode = locks_inode(filp);
237
238         list_for_each_entry(fl, list, fl_list)
239                 if (fl->fl_file == filp)
240                         pr_warn("Leaked %s lock on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx "
241                                 " fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n",
242                                 list_type, MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
243                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
244                                 fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
245 }
246
247 void
248 locks_free_lock_context(struct inode *inode)
249 {
250         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
251
252         if (unlikely(ctx)) {
253                 locks_check_ctx_lists(inode);
254                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
255         }
256 }
257
258 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
259 {
260         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
261         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
262         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_requests);
263         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_member);
264         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
265 }
266
267 /* Allocate an empty lock structure. */
268 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
269 {
270         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
271
272         if (fl)
273                 locks_init_lock_heads(fl);
274
275         return fl;
276 }
277 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
278
279 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
280 {
281         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
282         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
283         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_requests));
284         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_member));
285         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
286
287         if (fl->fl_ops) {
288                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
289                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
290                 fl->fl_ops = NULL;
291         }
292
293         if (fl->fl_lmops) {
294                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner) {
295                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl->fl_owner);
296                         fl->fl_owner = NULL;
297                 }
298                 fl->fl_lmops = NULL;
299         }
300 }
301 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
302
303 /**
304  * locks_owner_has_blockers - Check for blocking lock requests
305  * @flctx: file lock context
306  * @owner: lock owner
307  *
308  * Return values:
309  *   %true: @owner has at least one blocker
310  *   %false: @owner has no blockers
311  */
312 bool locks_owner_has_blockers(struct file_lock_context *flctx,
313                 fl_owner_t owner)
314 {
315         struct file_lock *fl;
316
317         spin_lock(&flctx->flc_lock);
318         list_for_each_entry(fl, &flctx->flc_posix, fl_list) {
319                 if (fl->fl_owner != owner)
320                         continue;
321                 if (!list_empty(&fl->fl_blocked_requests)) {
322                         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
323                         return true;
324                 }
325         }
326         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
327         return false;
328 }
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_owner_has_blockers);
330
331 /* Free a lock which is not in use. */
332 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
333 {
334         locks_release_private(fl);
335         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
338
339 static void
340 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
341 {
342         struct file_lock *fl;
343
344         while (!list_empty(dispose)) {
345                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
346                 list_del_init(&fl->fl_list);
347                 locks_free_lock(fl);
348         }
349 }
350
351 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
352 {
353         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
354         locks_init_lock_heads(fl);
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
357
358 /*
359  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
360  */
361 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
362 {
363         new->fl_owner = fl->fl_owner;
364         new->fl_pid = fl->fl_pid;
365         new->fl_file = NULL;
366         new->fl_flags = fl->fl_flags;
367         new->fl_type = fl->fl_type;
368         new->fl_start = fl->fl_start;
369         new->fl_end = fl->fl_end;
370         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
371         new->fl_ops = NULL;
372
373         if (fl->fl_lmops) {
374                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
375                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
376         }
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
379
380 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
381 {
382         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
383         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
384
385         locks_copy_conflock(new, fl);
386
387         new->fl_file = fl->fl_file;
388         new->fl_ops = fl->fl_ops;
389
390         if (fl->fl_ops) {
391                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
392                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
393         }
394 }
395 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
396
397 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
398 {
399         struct file_lock *f;
400
401         /*
402          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
403          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
404          * is empty.
405          */
406         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
407                 return;
408         spin_lock(&blocked_lock_lock);
409         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
410         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
411                 f->fl_blocker = new;
412         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
413 }
414
415 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
416         switch (cmd) {
417         case LOCK_SH:
418                 return F_RDLCK;
419         case LOCK_EX:
420                 return F_WRLCK;
421         case LOCK_UN:
422                 return F_UNLCK;
423         }
424         return -EINVAL;
425 }
426
427 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
428 static struct file_lock *
429 flock_make_lock(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl)
430 {
431         int type = flock_translate_cmd(cmd);
432
433         if (type < 0)
434                 return ERR_PTR(type);
435
436         if (fl == NULL) {
437                 fl = locks_alloc_lock();
438                 if (fl == NULL)
439                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
440         } else {
441                 locks_init_lock(fl);
442         }
443
444         fl->fl_file = filp;
445         fl->fl_owner = filp;
446         fl->fl_pid = current->tgid;
447         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
448         fl->fl_type = type;
449         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
450
451         return fl;
452 }
453
454 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
455 {
456         switch (type) {
457         case F_RDLCK:
458         case F_WRLCK:
459         case F_UNLCK:
460                 fl->fl_type = type;
461                 break;
462         default:
463                 return -EINVAL;
464         }
465         return 0;
466 }
467
468 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
469                                  struct flock64 *l)
470 {
471         switch (l->l_whence) {
472         case SEEK_SET:
473                 fl->fl_start = 0;
474                 break;
475         case SEEK_CUR:
476                 fl->fl_start = filp->f_pos;
477                 break;
478         case SEEK_END:
479                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
480                 break;
481         default:
482                 return -EINVAL;
483         }
484         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
485                 return -EOVERFLOW;
486         fl->fl_start += l->l_start;
487         if (fl->fl_start < 0)
488                 return -EINVAL;
489
490         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
491            POSIX-2001 defines it. */
492         if (l->l_len > 0) {
493                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
494                         return -EOVERFLOW;
495                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
496
497         } else if (l->l_len < 0) {
498                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
499                         return -EINVAL;
500                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
501                 fl->fl_start += l->l_len;
502         } else
503                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
504
505         fl->fl_owner = current->files;
506         fl->fl_pid = current->tgid;
507         fl->fl_file = filp;
508         fl->fl_flags = FL_POSIX;
509         fl->fl_ops = NULL;
510         fl->fl_lmops = NULL;
511
512         return assign_type(fl, l->l_type);
513 }
514
515 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
516  * style lock.
517  */
518 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
519                                struct flock *l)
520 {
521         struct flock64 ll = {
522                 .l_type = l->l_type,
523                 .l_whence = l->l_whence,
524                 .l_start = l->l_start,
525                 .l_len = l->l_len,
526         };
527
528         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
529 }
530
531 /* default lease lock manager operations */
532 static bool
533 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
534 {
535         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
536         return false;
537 }
538
539 static void
540 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
541 {
542         struct file *filp = fl->fl_file;
543         struct fasync_struct *fa = *priv;
544
545         /*
546          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
547          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
548          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
549          */
550         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
551                 *priv = NULL;
552
553         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
554 }
555
556 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
557         .lm_break = lease_break_callback,
558         .lm_change = lease_modify,
559         .lm_setup = lease_setup,
560 };
561
562 /*
563  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
564  */
565 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
566 {
567         if (assign_type(fl, type) != 0)
568                 return -EINVAL;
569
570         fl->fl_owner = filp;
571         fl->fl_pid = current->tgid;
572
573         fl->fl_file = filp;
574         fl->fl_flags = FL_LEASE;
575         fl->fl_start = 0;
576         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
577         fl->fl_ops = NULL;
578         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
579         return 0;
580 }
581
582 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
583 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
584 {
585         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
586         int error = -ENOMEM;
587
588         if (fl == NULL)
589                 return ERR_PTR(error);
590
591         error = lease_init(filp, type, fl);
592         if (error) {
593                 locks_free_lock(fl);
594                 return ERR_PTR(error);
595         }
596         return fl;
597 }
598
599 /* Check if two locks overlap each other.
600  */
601 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
602 {
603         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
604                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
605 }
606
607 /*
608  * Check whether two locks have the same owner.
609  */
610 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
611 {
612         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
613 }
614
615 /* Must be called with the flc_lock held! */
616 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
617 {
618         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
619
620         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
621
622         spin_lock(&fll->lock);
623         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
624         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
625         spin_unlock(&fll->lock);
626 }
627
628 /* Must be called with the flc_lock held! */
629 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
630 {
631         struct file_lock_list_struct *fll;
632
633         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
634
635         /*
636          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
637          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
638          * also require that it be held.
639          */
640         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
641                 return;
642
643         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
644         spin_lock(&fll->lock);
645         hlist_del_init(&fl->fl_link);
646         spin_unlock(&fll->lock);
647 }
648
649 static unsigned long
650 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
651 {
652         return (unsigned long)fl->fl_owner;
653 }
654
655 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
656 {
657         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
658
659         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
660 }
661
662 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
663 {
664         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
665
666         hash_del(&waiter->fl_link);
667 }
668
669 /* Remove waiter from blocker's block list.
670  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
671  *
672  * Must be called with blocked_lock_lock held.
673  */
674 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
675 {
676         locks_delete_global_blocked(waiter);
677         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
678 }
679
680 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
681 {
682         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
683                 struct file_lock *waiter;
684
685                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
686                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
687                 __locks_delete_block(waiter);
688                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
689                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
690                 else
691                         wake_up(&waiter->fl_wait);
692
693                 /*
694                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
695                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
696                  * of locks_delete_block().
697                  */
698                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
699         }
700 }
701
702 /**
703  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
704  *      @waiter: the lock which was waiting
705  *
706  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
707  */
708 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
709 {
710         int status = -ENOENT;
711
712         /*
713          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
714          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
715          *
716          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
717          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
718          *
719          * The smp_load_acquire guarantees two things:
720          *
721          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
722          * was recently added to that list it must have been in a locked region
723          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
724          *
725          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
726          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
727          * fl_blocker is released.
728          *
729          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
730          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
731          * can avoid doing anything further if the list is empty.
732          */
733         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
734             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
735                 return status;
736
737         spin_lock(&blocked_lock_lock);
738         if (waiter->fl_blocker)
739                 status = 0;
740         __locks_wake_up_blocks(waiter);
741         __locks_delete_block(waiter);
742
743         /*
744          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
745          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
746          */
747         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
748         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
749         return status;
750 }
751 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
752
753 /* Insert waiter into blocker's block list.
754  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
755  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
756  * it seems like the reasonable thing to do.
757  *
758  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
759  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
760  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
761  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
762  * fl_blocked_requests list is empty.
763  *
764  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
765  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
766  * Thus wakeups don't happen until needed.
767  */
768 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
769                                  struct file_lock *waiter,
770                                  bool conflict(struct file_lock *,
771                                                struct file_lock *))
772 {
773         struct file_lock *fl;
774         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
775
776 new_blocker:
777         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
778                 if (conflict(fl, waiter)) {
779                         blocker =  fl;
780                         goto new_blocker;
781                 }
782         waiter->fl_blocker = blocker;
783         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
784         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
785                 locks_insert_global_blocked(waiter);
786
787         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
788          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
789          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
790          */
791         __locks_wake_up_blocks(waiter);
792 }
793
794 /* Must be called with flc_lock held. */
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         spin_lock(&blocked_lock_lock);
801         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
802         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
803 }
804
805 /*
806  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
807  *
808  * Must be called with the inode->flc_lock held!
809  */
810 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
811 {
812         /*
813          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
814          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
815          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
816          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
817          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
818          */
819         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
820                 return;
821
822         spin_lock(&blocked_lock_lock);
823         __locks_wake_up_blocks(blocker);
824         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
825 }
826
827 static void
828 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
829 {
830         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
831         locks_insert_global_locks(fl);
832 }
833
834 static void
835 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
836 {
837         locks_delete_global_locks(fl);
838         list_del_init(&fl->fl_list);
839         locks_wake_up_blocks(fl);
840 }
841
842 static void
843 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
844 {
845         locks_unlink_lock_ctx(fl);
846         if (dispose)
847                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
848         else
849                 locks_free_lock(fl);
850 }
851
852 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
853  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
854  */
855 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
856                            struct file_lock *sys_fl)
857 {
858         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
859                 return true;
860         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
861                 return true;
862         return false;
863 }
864
865 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
866  * checking before calling the locks_conflict().
867  */
868 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
869                                  struct file_lock *sys_fl)
870 {
871         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
872          * each other.
873          */
874         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
875                 return false;
876
877         /* Check whether they overlap */
878         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
879                 return false;
880
881         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
882 }
883
884 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
885  * checking before calling the locks_conflict().
886  */
887 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
888                                  struct file_lock *sys_fl)
889 {
890         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
891          * each other.
892          */
893         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
894                 return false;
895
896         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
897 }
898
899 void
900 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
901 {
902         struct file_lock *cfl;
903         struct file_lock_context *ctx;
904         struct inode *inode = locks_inode(filp);
905         void *owner;
906         void (*func)(void);
907
908         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
909         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
910                 fl->fl_type = F_UNLCK;
911                 return;
912         }
913
914 retry:
915         spin_lock(&ctx->flc_lock);
916         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
917                 if (!posix_locks_conflict(fl, cfl))
918                         continue;
919                 if (cfl->fl_lmops && cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable
920                         && (*cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(cfl)) {
921                         owner = cfl->fl_lmops->lm_mod_owner;
922                         func = cfl->fl_lmops->lm_expire_lock;
923                         __module_get(owner);
924                         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
925                         (*func)();
926                         module_put(owner);
927                         goto retry;
928                 }
929                 locks_copy_conflock(fl, cfl);
930                 goto out;
931         }
932         fl->fl_type = F_UNLCK;
933 out:
934         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
935         return;
936 }
937 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
938
939 /*
940  * Deadlock detection:
941  *
942  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
943  * locks.
944  *
945  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
946  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
947  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
948  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
949  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
950  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
951  * cycle.
952  *
953  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
954  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
955  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
956  *
957  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
958  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
959  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
960  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
961  *
962  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
963  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
964  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
965  * skip it for those.
966  *
967  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
968  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
969  * upgrade from read to write locks on the same inode.
970  */
971
972 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
973
974 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
975 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
976 {
977         struct file_lock *fl;
978
979         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
980                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
981                         while (fl->fl_blocker)
982                                 fl = fl->fl_blocker;
983                         return fl;
984                 }
985         }
986         return NULL;
987 }
988
989 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
990 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
991                                 struct file_lock *block_fl)
992 {
993         int i = 0;
994
995         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
996
997         /*
998          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
999          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
1000          */
1001         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
1002                 return 0;
1003
1004         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
1005                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
1006                         return 0;
1007                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
1008                         return 1;
1009         }
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1014  * after any leases, but before any posix locks.
1015  *
1016  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1017  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1018  * value for -ENOENT.
1019  */
1020 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1021 {
1022         struct file_lock *new_fl = NULL;
1023         struct file_lock *fl;
1024         struct file_lock_context *ctx;
1025         int error = 0;
1026         bool found = false;
1027         LIST_HEAD(dispose);
1028
1029         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1030         if (!ctx) {
1031                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1032                         return -ENOMEM;
1033                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1034         }
1035
1036         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1037                 new_fl = locks_alloc_lock();
1038                 if (!new_fl)
1039                         return -ENOMEM;
1040         }
1041
1042         percpu_down_read(&file_rwsem);
1043         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1044         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1045                 goto find_conflict;
1046
1047         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1048                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1049                         continue;
1050                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1051                         goto out;
1052                 found = true;
1053                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1054                 break;
1055         }
1056
1057         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1058                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1059                         error = -ENOENT;
1060                 goto out;
1061         }
1062
1063 find_conflict:
1064         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1065                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1066                         continue;
1067                 error = -EAGAIN;
1068                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1069                         goto out;
1070                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1071                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1072                 goto out;
1073         }
1074         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1075                 goto out;
1076         locks_copy_lock(new_fl, request);
1077         locks_move_blocks(new_fl, request);
1078         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1079         new_fl = NULL;
1080         error = 0;
1081
1082 out:
1083         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1084         percpu_up_read(&file_rwsem);
1085         if (new_fl)
1086                 locks_free_lock(new_fl);
1087         locks_dispose_list(&dispose);
1088         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1089         return error;
1090 }
1091
1092 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1093                             struct file_lock *conflock)
1094 {
1095         struct file_lock *fl, *tmp;
1096         struct file_lock *new_fl = NULL;
1097         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1098         struct file_lock *left = NULL;
1099         struct file_lock *right = NULL;
1100         struct file_lock_context *ctx;
1101         int error;
1102         bool added = false;
1103         LIST_HEAD(dispose);
1104         void *owner;
1105         void (*func)(void);
1106
1107         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1108         if (!ctx)
1109                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1110
1111         /*
1112          * We may need two file_lock structures for this operation,
1113          * so we get them in advance to avoid races.
1114          *
1115          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1116          */
1117         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1118             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1119              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1120                 new_fl = locks_alloc_lock();
1121                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1122         }
1123
1124 retry:
1125         percpu_down_read(&file_rwsem);
1126         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1127         /*
1128          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1129          * there are any, either return error or put the request on the
1130          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1131          */
1132         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1133                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1134                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1135                                 continue;
1136                         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_lock_expirable
1137                                 && (*fl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(fl)) {
1138                                 owner = fl->fl_lmops->lm_mod_owner;
1139                                 func = fl->fl_lmops->lm_expire_lock;
1140                                 __module_get(owner);
1141                                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1142                                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1143                                 (*func)();
1144                                 module_put(owner);
1145                                 goto retry;
1146                         }
1147                         if (conflock)
1148                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1149                         error = -EAGAIN;
1150                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1151                                 goto out;
1152                         /*
1153                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1154                          * locks list must be done while holding the same lock!
1155                          */
1156                         error = -EDEADLK;
1157                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1158                         /*
1159                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1160                          * request during deadlock detection.
1161                          */
1162                         __locks_wake_up_blocks(request);
1163                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1164                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1165                                 __locks_insert_block(fl, request,
1166                                                      posix_locks_conflict);
1167                         }
1168                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1169                         goto out;
1170                 }
1171         }
1172
1173         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1174         error = 0;
1175         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1176                 goto out;
1177
1178         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1179         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1180                 if (posix_same_owner(request, fl))
1181                         break;
1182         }
1183
1184         /* Process locks with this owner. */
1185         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1186                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1187                         break;
1188
1189                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1190                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1191                         /* In all comparisons of start vs end, use
1192                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1193                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1194                          */
1195                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1196                                 continue;
1197                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1198                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1199                          */
1200                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1201                                 break;
1202
1203                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1204                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1205                          * lock yielding from the lower start address of both
1206                          * locks to the higher end address.
1207                          */
1208                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1209                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1210                         else
1211                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1212                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1213                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1214                         else
1215                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1216                         if (added) {
1217                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1218                                 continue;
1219                         }
1220                         request = fl;
1221                         added = true;
1222                 } else {
1223                         /* Processing for different lock types is a bit
1224                          * more complex.
1225                          */
1226                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1227                                 continue;
1228                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1229                                 break;
1230                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1231                                 added = true;
1232                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1233                                 left = fl;
1234                         /* If the next lock in the list has a higher end
1235                          * address than the new one, insert the new one here.
1236                          */
1237                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1238                                 right = fl;
1239                                 break;
1240                         }
1241                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1242                                 /* The new lock completely replaces an old
1243                                  * one (This may happen several times).
1244                                  */
1245                                 if (added) {
1246                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1247                                         continue;
1248                                 }
1249                                 /*
1250                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1251                                  * remove the old one. It's safe to do the
1252                                  * insert here since we know that we won't be
1253                                  * using new_fl later, and that the lock is
1254                                  * just replacing an existing lock.
1255                                  */
1256                                 error = -ENOLCK;
1257                                 if (!new_fl)
1258                                         goto out;
1259                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1260                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1261                                 request = new_fl;
1262                                 new_fl = NULL;
1263                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1264                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1265                                 added = true;
1266                         }
1267                 }
1268         }
1269
1270         /*
1271          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1272          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1273          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1274          */
1275         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1276         if (right && left == right && !new_fl2)
1277                 goto out;
1278
1279         error = 0;
1280         if (!added) {
1281                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1282                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1283                                 error = -ENOENT;
1284                         goto out;
1285                 }
1286
1287                 if (!new_fl) {
1288                         error = -ENOLCK;
1289                         goto out;
1290                 }
1291                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1292                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1293                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1294                 fl = new_fl;
1295                 new_fl = NULL;
1296         }
1297         if (right) {
1298                 if (left == right) {
1299                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1300                          * so we have to use the second new lock.
1301                          */
1302                         left = new_fl2;
1303                         new_fl2 = NULL;
1304                         locks_copy_lock(left, right);
1305                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1306                 }
1307                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1308                 locks_wake_up_blocks(right);
1309         }
1310         if (left) {
1311                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1312                 locks_wake_up_blocks(left);
1313         }
1314  out:
1315         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1316         percpu_up_read(&file_rwsem);
1317         /*
1318          * Free any unused locks.
1319          */
1320         if (new_fl)
1321                 locks_free_lock(new_fl);
1322         if (new_fl2)
1323                 locks_free_lock(new_fl2);
1324         locks_dispose_list(&dispose);
1325         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1326
1327         return error;
1328 }
1329
1330 /**
1331  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1332  * @filp: The file to apply the lock to
1333  * @fl: The lock to be applied
1334  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1335  *
1336  * Add a POSIX style lock to a file.
1337  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1338  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1339  *
1340  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1341  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1342  * value for -ENOENT.
1343  */
1344 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1345                         struct file_lock *conflock)
1346 {
1347         return posix_lock_inode(locks_inode(filp), fl, conflock);
1348 }
1349 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1350
1351 /**
1352  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1353  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1354  * @fl: The lock to be applied
1355  *
1356  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1357  */
1358 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1359 {
1360         int error;
1361         might_sleep ();
1362         for (;;) {
1363                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1364                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1365                         break;
1366                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1367                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1368                 if (error)
1369                         break;
1370         }
1371         locks_delete_block(fl);
1372         return error;
1373 }
1374
1375 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1376 {
1377         switch (arg) {
1378         case F_UNLCK:
1379                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1380                 fallthrough;
1381         case F_RDLCK:
1382                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1383         }
1384 }
1385
1386 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1387 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1388 {
1389         int error = assign_type(fl, arg);
1390
1391         if (error)
1392                 return error;
1393         lease_clear_pending(fl, arg);
1394         locks_wake_up_blocks(fl);
1395         if (arg == F_UNLCK) {
1396                 struct file *filp = fl->fl_file;
1397
1398                 f_delown(filp);
1399                 filp->f_owner.signum = 0;
1400                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1401                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1402                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1403                         fl->fl_fasync = NULL;
1404                 }
1405                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1406         }
1407         return 0;
1408 }
1409 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1410
1411 static bool past_time(unsigned long then)
1412 {
1413         if (!then)
1414                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1415                 return false;
1416         return time_after(jiffies, then);
1417 }
1418
1419 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1420 {
1421         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1422         struct file_lock *fl, *tmp;
1423
1424         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1425
1426         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1427                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1428                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1429                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1430                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1431                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1432         }
1433 }
1434
1435 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1436 {
1437         bool rc;
1438
1439         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1440                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1441                 return false;
1442         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1443                 rc = false;
1444                 goto trace;
1445         }
1446         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1447                 rc = false;
1448                 goto trace;
1449         }
1450
1451         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1452 trace:
1453         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1454         return rc;
1455 }
1456
1457 static bool
1458 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1459 {
1460         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1461         struct file_lock *fl;
1462
1463         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1464
1465         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1466                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1467                         return true;
1468         }
1469         return false;
1470 }
1471
1472 /**
1473  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1474  *      @inode: the inode of the file to return
1475  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1476  *          break all leases
1477  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1478  *          only delegations
1479  *
1480  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1481  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1482  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1483  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1484  */
1485 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1486 {
1487         int error = 0;
1488         struct file_lock_context *ctx;
1489         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1490         unsigned long break_time;
1491         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1492         LIST_HEAD(dispose);
1493
1494         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1495         if (IS_ERR(new_fl))
1496                 return PTR_ERR(new_fl);
1497         new_fl->fl_flags = type;
1498
1499         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1500         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1501         if (!ctx) {
1502                 WARN_ON_ONCE(1);
1503                 goto free_lock;
1504         }
1505
1506         percpu_down_read(&file_rwsem);
1507         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1508
1509         time_out_leases(inode, &dispose);
1510
1511         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1512                 goto out;
1513
1514         break_time = 0;
1515         if (lease_break_time > 0) {
1516                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1517                 if (break_time == 0)
1518                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1519         }
1520
1521         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1522                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1523                         continue;
1524                 if (want_write) {
1525                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1526                                 continue;
1527                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1528                         fl->fl_break_time = break_time;
1529                 } else {
1530                         if (lease_breaking(fl))
1531                                 continue;
1532                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1533                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1534                 }
1535                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1536                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1537         }
1538
1539         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1540                 goto out;
1541
1542         if (mode & O_NONBLOCK) {
1543                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1544                 error = -EWOULDBLOCK;
1545                 goto out;
1546         }
1547
1548 restart:
1549         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1550         break_time = fl->fl_break_time;
1551         if (break_time != 0)
1552                 break_time -= jiffies;
1553         if (break_time == 0)
1554                 break_time++;
1555         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1556         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1557         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1558         percpu_up_read(&file_rwsem);
1559
1560         locks_dispose_list(&dispose);
1561         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1562                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1563                                         break_time);
1564
1565         percpu_down_read(&file_rwsem);
1566         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1567         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1568         locks_delete_block(new_fl);
1569         if (error >= 0) {
1570                 /*
1571                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1572                  * broken yet
1573                  */
1574                 if (error == 0)
1575                         time_out_leases(inode, &dispose);
1576                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1577                         goto restart;
1578                 error = 0;
1579         }
1580 out:
1581         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1582         percpu_up_read(&file_rwsem);
1583         locks_dispose_list(&dispose);
1584 free_lock:
1585         locks_free_lock(new_fl);
1586         return error;
1587 }
1588 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1589
1590 /**
1591  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1592  *      @inode: the inode
1593  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1594  *
1595  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1596  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1597  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1598  */
1599 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1600 {
1601         bool has_lease = false;
1602         struct file_lock_context *ctx;
1603         struct file_lock *fl;
1604
1605         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1606         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1607                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1608                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1609                                               struct file_lock, fl_list);
1610                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1611                         has_lease = true;
1612                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1613         }
1614
1615         if (has_lease)
1616                 *time = current_time(inode);
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1619
1620 /**
1621  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1622  *      @filp: the file
1623  *
1624  *      The value returned by this function will be one of
1625  *      (if no lease break is pending):
1626  *
1627  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1628  *
1629  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1630  *
1631  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1632  *
1633  *      (if a lease break is pending):
1634  *
1635  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1636  *              changed to a shared lease (or removed).
1637  *
1638  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1639  *
1640  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1641  *      should be returned to userspace.
1642  */
1643 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1644 {
1645         struct file_lock *fl;
1646         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1647         struct file_lock_context *ctx;
1648         int type = F_UNLCK;
1649         LIST_HEAD(dispose);
1650
1651         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1652         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1653                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1654                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1655                 time_out_leases(inode, &dispose);
1656                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1657                         if (fl->fl_file != filp)
1658                                 continue;
1659                         type = target_leasetype(fl);
1660                         break;
1661                 }
1662                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1663                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1664
1665                 locks_dispose_list(&dispose);
1666         }
1667         return type;
1668 }
1669
1670 /**
1671  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1672  *                          an existing open that would conflict with the
1673  *                          desired lease.
1674  * @filp:       file to check
1675  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1676  * @flags:      current lock flags
1677  *
1678  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1679  * conflict with the lease we're trying to set.
1680  */
1681 static int
1682 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1683 {
1684         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1685         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1686
1687         if (flags & FL_LAYOUT)
1688                 return 0;
1689         if (flags & FL_DELEG)
1690                 /* We leave these checks to the caller */
1691                 return 0;
1692
1693         if (arg == F_RDLCK)
1694                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1695         else if (arg != F_WRLCK)
1696                 return 0;
1697
1698         /*
1699          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1700          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1701          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1702          * on files open for execution.)
1703          */
1704         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1705                 self_wcount = 1;
1706         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1707                 self_rcount = 1;
1708
1709         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1710             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1711                 return -EAGAIN;
1712
1713         return 0;
1714 }
1715
1716 static int
1717 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1718 {
1719         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1720         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1721         struct file_lock_context *ctx;
1722         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1723         int error;
1724         LIST_HEAD(dispose);
1725
1726         lease = *flp;
1727         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1728
1729         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1730         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1731         if (!ctx)
1732                 return -ENOMEM;
1733
1734         /*
1735          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1736          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1737          * because delegations are an optional optimization, and if
1738          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1739          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1740          * hand out a delegation on.
1741          */
1742         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1743                 return -EAGAIN;
1744
1745         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1746                 /* Write delegations are not currently supported: */
1747                 inode_unlock(inode);
1748                 WARN_ON_ONCE(1);
1749                 return -EINVAL;
1750         }
1751
1752         percpu_down_read(&file_rwsem);
1753         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1754         time_out_leases(inode, &dispose);
1755         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1756         if (error)
1757                 goto out;
1758
1759         /*
1760          * At this point, we know that if there is an exclusive
1761          * lease on this file, then we hold it on this filp
1762          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1763          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1764          * then the file is not open by anyone (including us)
1765          * except for this filp.
1766          */
1767         error = -EAGAIN;
1768         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1769                 if (fl->fl_file == filp &&
1770                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1771                         my_fl = fl;
1772                         continue;
1773                 }
1774
1775                 /*
1776                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1777                  * this file:
1778                  */
1779                 if (arg == F_WRLCK)
1780                         goto out;
1781                 /*
1782                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1783                  * new lease if someone else is opening for write:
1784                  */
1785                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1786                         goto out;
1787         }
1788
1789         if (my_fl != NULL) {
1790                 lease = my_fl;
1791                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1792                 if (error)
1793                         goto out;
1794                 goto out_setup;
1795         }
1796
1797         error = -EINVAL;
1798         if (!leases_enable)
1799                 goto out;
1800
1801         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1802         /*
1803          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1804          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1805          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1806          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1807          *
1808          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1809          * precedes these checks.
1810          */
1811         smp_mb();
1812         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1813         if (error) {
1814                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1815                 goto out;
1816         }
1817
1818 out_setup:
1819         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1820                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1821 out:
1822         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1823         percpu_up_read(&file_rwsem);
1824         locks_dispose_list(&dispose);
1825         if (is_deleg)
1826                 inode_unlock(inode);
1827         if (!error && !my_fl)
1828                 *flp = NULL;
1829         return error;
1830 }
1831
1832 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1833 {
1834         int error = -EAGAIN;
1835         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1836         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1837         struct file_lock_context *ctx;
1838         LIST_HEAD(dispose);
1839
1840         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1841         if (!ctx) {
1842                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1843                 return error;
1844         }
1845
1846         percpu_down_read(&file_rwsem);
1847         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1848         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1849                 if (fl->fl_file == filp &&
1850                     fl->fl_owner == owner) {
1851                         victim = fl;
1852                         break;
1853                 }
1854         }
1855         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1856         if (victim)
1857                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1858         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1859         percpu_up_read(&file_rwsem);
1860         locks_dispose_list(&dispose);
1861         return error;
1862 }
1863
1864 /**
1865  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1866  *      @filp:  file pointer
1867  *      @arg:   type of lease to obtain
1868  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1869  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1870  *              doesn't require it)
1871  *
1872  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1873  *      by break_lease().
1874  */
1875 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1876                         void **priv)
1877 {
1878         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1879         int error;
1880
1881         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1882                 return -EACCES;
1883         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1884                 return -EINVAL;
1885         error = security_file_lock(filp, arg);
1886         if (error)
1887                 return error;
1888
1889         switch (arg) {
1890         case F_UNLCK:
1891                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1892         case F_RDLCK:
1893         case F_WRLCK:
1894                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1895                         WARN_ON_ONCE(1);
1896                         return -ENOLCK;
1897                 }
1898
1899                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1900         default:
1901                 return -EINVAL;
1902         }
1903 }
1904 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1905
1906 #if IS_ENABLED(CONFIG_SRCU)
1907 /*
1908  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1909  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1910  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
1911  * conflicting lease.
1912  */
1913 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
1914
1915 static inline void
1916 lease_notifier_chain_init(void)
1917 {
1918         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
1919 }
1920
1921 static inline void
1922 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1923 {
1924         if (arg != F_UNLCK)
1925                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
1926 }
1927
1928 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1929 {
1930         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
1931 }
1932 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1933
1934 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1935 {
1936         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
1937 }
1938 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1939
1940 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1941 static inline void
1942 lease_notifier_chain_init(void)
1943 {
1944 }
1945
1946 static inline void
1947 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1948 {
1949 }
1950
1951 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1952 {
1953         return 0;
1954 }
1955 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1956
1957 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1958 {
1959 }
1960 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1961
1962 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1963
1964 /**
1965  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1966  * @filp:       file pointer
1967  * @arg:        type of lease to obtain
1968  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1969  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1970  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1971  *
1972  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1973  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1974  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
1975  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1976  * stack trace).
1977  *
1978  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1979  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1980  */
1981 int
1982 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1983 {
1984         if (lease)
1985                 setlease_notifier(arg, *lease);
1986         if (filp->f_op->setlease)
1987                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1988         else
1989                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1990 }
1991 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1992
1993 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1994 {
1995         struct file_lock *fl;
1996         struct fasync_struct *new;
1997         int error;
1998
1999         fl = lease_alloc(filp, arg);
2000         if (IS_ERR(fl))
2001                 return PTR_ERR(fl);
2002
2003         new = fasync_alloc();
2004         if (!new) {
2005                 locks_free_lock(fl);
2006                 return -ENOMEM;
2007         }
2008         new->fa_fd = fd;
2009
2010         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
2011         if (fl)
2012                 locks_free_lock(fl);
2013         if (new)
2014                 fasync_free(new);
2015         return error;
2016 }
2017
2018 /**
2019  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
2020  *      @fd: open file descriptor
2021  *      @filp: file pointer
2022  *      @arg: type of lease to obtain
2023  *
2024  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
2025  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
2026  *      receive a signal when the lease is broken.
2027  */
2028 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2029 {
2030         if (arg == F_UNLCK)
2031                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
2032         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
2033 }
2034
2035 /**
2036  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2037  * @inode: inode of the file to apply to
2038  * @fl: The lock to be applied
2039  *
2040  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2041  */
2042 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2043 {
2044         int error;
2045         might_sleep();
2046         for (;;) {
2047                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2048                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2049                         break;
2050                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2051                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2052                 if (error)
2053                         break;
2054         }
2055         locks_delete_block(fl);
2056         return error;
2057 }
2058
2059 /**
2060  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2061  * @inode: inode of the file to apply to
2062  * @fl: The lock to be applied
2063  *
2064  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2065  */
2066 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2067 {
2068         int res = 0;
2069         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2070                 case FL_POSIX:
2071                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2072                         break;
2073                 case FL_FLOCK:
2074                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2075                         break;
2076                 default:
2077                         BUG();
2078         }
2079         return res;
2080 }
2081 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2082
2083 /**
2084  *      sys_flock: - flock() system call.
2085  *      @fd: the file descriptor to lock.
2086  *      @cmd: the type of lock to apply.
2087  *
2088  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2089  *      The @cmd can be one of:
2090  *
2091  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2092  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2093  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2094  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock. (DEPRECATED)
2095  *
2096  *      %LOCK_MAND support has been removed from the kernel.
2097  */
2098 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2099 {
2100         struct fd f = fdget(fd);
2101         struct file_lock *lock;
2102         int can_sleep, unlock;
2103         int error;
2104
2105         error = -EBADF;
2106         if (!f.file)
2107                 goto out;
2108
2109         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2110         cmd &= ~LOCK_NB;
2111         unlock = (cmd == LOCK_UN);
2112
2113         if (!unlock && !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
2114                 goto out_putf;
2115
2116         /*
2117          * LOCK_MAND locks were broken for a long time in that they never
2118          * conflicted with one another and didn't prevent any sort of open,
2119          * read or write activity.
2120          *
2121          * Just ignore these requests now, to preserve legacy behavior, but
2122          * throw a warning to let people know that they don't actually work.
2123          */
2124         if (cmd & LOCK_MAND) {
2125                 pr_warn_once("Attempt to set a LOCK_MAND lock via flock(2). This support has been removed and the request ignored.\n");
2126                 error = 0;
2127                 goto out_putf;
2128         }
2129
2130         lock = flock_make_lock(f.file, cmd, NULL);
2131         if (IS_ERR(lock)) {
2132                 error = PTR_ERR(lock);
2133                 goto out_putf;
2134         }
2135
2136         if (can_sleep)
2137                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2138
2139         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
2140         if (error)
2141                 goto out_free;
2142
2143         if (f.file->f_op->flock)
2144                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2145                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2146                                           lock);
2147         else
2148                 error = locks_lock_file_wait(f.file, lock);
2149
2150  out_free:
2151         locks_free_lock(lock);
2152
2153  out_putf:
2154         fdput(f);
2155  out:
2156         return error;
2157 }
2158
2159 /**
2160  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2161  * @filp: The file to test lock for
2162  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2163  *
2164  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2165  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2166  */
2167 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2168 {
2169         if (filp->f_op->lock)
2170                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2171         posix_test_lock(filp, fl);
2172         return 0;
2173 }
2174 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2175
2176 /**
2177  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2178  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2179  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2180  *
2181  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2182  */
2183 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2184 {
2185         pid_t vnr;
2186         struct pid *pid;
2187
2188         if (IS_OFDLCK(fl))
2189                 return -1;
2190         if (IS_REMOTELCK(fl))
2191                 return fl->fl_pid;
2192         /*
2193          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2194          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2195          * flock owner pid number in init pidns.
2196          */
2197         if (ns == &init_pid_ns)
2198                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2199
2200         rcu_read_lock();
2201         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2202         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2203         rcu_read_unlock();
2204         return vnr;
2205 }
2206
2207 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2208 {
2209         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2210 #if BITS_PER_LONG == 32
2211         /*
2212          * Make sure we can represent the posix lock via
2213          * legacy 32bit flock.
2214          */
2215         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2216                 return -EOVERFLOW;
2217         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2218                 return -EOVERFLOW;
2219 #endif
2220         flock->l_start = fl->fl_start;
2221         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2222                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2223         flock->l_whence = 0;
2224         flock->l_type = fl->fl_type;
2225         return 0;
2226 }
2227
2228 #if BITS_PER_LONG == 32
2229 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2230 {
2231         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2232         flock->l_start = fl->fl_start;
2233         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2234                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2235         flock->l_whence = 0;
2236         flock->l_type = fl->fl_type;
2237 }
2238 #endif
2239
2240 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2241  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2242  */
2243 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2244 {
2245         struct file_lock *fl;
2246         int error;
2247
2248         fl = locks_alloc_lock();
2249         if (fl == NULL)
2250                 return -ENOMEM;
2251         error = -EINVAL;
2252         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2253                 goto out;
2254
2255         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2256         if (error)
2257                 goto out;
2258
2259         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2260                 error = -EINVAL;
2261                 if (flock->l_pid != 0)
2262                         goto out;
2263
2264                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2265                 fl->fl_owner = filp;
2266         }
2267
2268         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2269         if (error)
2270                 goto out;
2271
2272         flock->l_type = fl->fl_type;
2273         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2274                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2275                 if (error)
2276                         goto out;
2277         }
2278 out:
2279         locks_free_lock(fl);
2280         return error;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * vfs_lock_file - file byte range lock
2285  * @filp: The file to apply the lock to
2286  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2287  * @fl: The lock to be applied
2288  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2289  *
2290  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2291  * as the final argument.
2292  *
2293  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2294  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2295  * some acceptable default.
2296  *
2297  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2298  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2299  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2300  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2301  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2302  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2303  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2304  * request completes.
2305  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2306  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2307  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2308  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2309  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2310  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2311  * the correct lock cleanup when required.
2312  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2313  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2314  * return code.
2315  */
2316 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2317 {
2318         if (filp->f_op->lock)
2319                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2320         else
2321                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2322 }
2323 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2324
2325 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2326                              struct file_lock *fl)
2327 {
2328         int error;
2329
2330         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2331         if (error)
2332                 return error;
2333
2334         for (;;) {
2335                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2336                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2337                         break;
2338                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2339                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2340                 if (error)
2341                         break;
2342         }
2343         locks_delete_block(fl);
2344
2345         return error;
2346 }
2347
2348 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2349 static int
2350 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2351 {
2352         switch (fl->fl_type) {
2353         case F_RDLCK:
2354                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2355                         return -EBADF;
2356                 break;
2357         case F_WRLCK:
2358                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2359                         return -EBADF;
2360         }
2361         return 0;
2362 }
2363
2364 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2365  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2366  */
2367 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2368                 struct flock *flock)
2369 {
2370         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2371         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2372         struct file *f;
2373         int error;
2374
2375         if (file_lock == NULL)
2376                 return -ENOLCK;
2377
2378         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2379         if (error)
2380                 goto out;
2381
2382         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2383         if (error)
2384                 goto out;
2385
2386         /*
2387          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2388          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2389          */
2390         switch (cmd) {
2391         case F_OFD_SETLK:
2392                 error = -EINVAL;
2393                 if (flock->l_pid != 0)
2394                         goto out;
2395
2396                 cmd = F_SETLK;
2397                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2398                 file_lock->fl_owner = filp;
2399                 break;
2400         case F_OFD_SETLKW:
2401                 error = -EINVAL;
2402                 if (flock->l_pid != 0)
2403                         goto out;
2404
2405                 cmd = F_SETLKW;
2406                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2407                 file_lock->fl_owner = filp;
2408                 fallthrough;
2409         case F_SETLKW:
2410                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2411         }
2412
2413         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2414
2415         /*
2416          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2417          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2418          * unlocking though, or for OFD locks.
2419          */
2420         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2421             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2422                 struct files_struct *files = current->files;
2423                 /*
2424                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2425                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2426                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2427                  */
2428                 spin_lock(&files->file_lock);
2429                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2430                 spin_unlock(&files->file_lock);
2431                 if (f != filp) {
2432                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2433                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2434                         WARN_ON_ONCE(error);
2435                         error = -EBADF;
2436                 }
2437         }
2438 out:
2439         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2440         locks_free_lock(file_lock);
2441         return error;
2442 }
2443
2444 #if BITS_PER_LONG == 32
2445 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2446  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2447  */
2448 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2449 {
2450         struct file_lock *fl;
2451         int error;
2452
2453         fl = locks_alloc_lock();
2454         if (fl == NULL)
2455                 return -ENOMEM;
2456
2457         error = -EINVAL;
2458         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2459                 goto out;
2460
2461         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2462         if (error)
2463                 goto out;
2464
2465         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2466                 error = -EINVAL;
2467                 if (flock->l_pid != 0)
2468                         goto out;
2469
2470                 cmd = F_GETLK64;
2471                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2472                 fl->fl_owner = filp;
2473         }
2474
2475         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2476         if (error)
2477                 goto out;
2478
2479         flock->l_type = fl->fl_type;
2480         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2481                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2482
2483 out:
2484         locks_free_lock(fl);
2485         return error;
2486 }
2487
2488 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2489  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2490  */
2491 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2492                 struct flock64 *flock)
2493 {
2494         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2495         struct file *f;
2496         int error;
2497
2498         if (file_lock == NULL)
2499                 return -ENOLCK;
2500
2501         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2502         if (error)
2503                 goto out;
2504
2505         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2506         if (error)
2507                 goto out;
2508
2509         /*
2510          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2511          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2512          */
2513         switch (cmd) {
2514         case F_OFD_SETLK:
2515                 error = -EINVAL;
2516                 if (flock->l_pid != 0)
2517                         goto out;
2518
2519                 cmd = F_SETLK64;
2520                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2521                 file_lock->fl_owner = filp;
2522                 break;
2523         case F_OFD_SETLKW:
2524                 error = -EINVAL;
2525                 if (flock->l_pid != 0)
2526                         goto out;
2527
2528                 cmd = F_SETLKW64;
2529                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2530                 file_lock->fl_owner = filp;
2531                 fallthrough;
2532         case F_SETLKW64:
2533                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2534         }
2535
2536         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2537
2538         /*
2539          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2540          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2541          * unlocking though, or for OFD locks.
2542          */
2543         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2544             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2545                 struct files_struct *files = current->files;
2546                 /*
2547                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2548                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2549                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2550                  */
2551                 spin_lock(&files->file_lock);
2552                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2553                 spin_unlock(&files->file_lock);
2554                 if (f != filp) {
2555                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2556                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2557                         WARN_ON_ONCE(error);
2558                         error = -EBADF;
2559                 }
2560         }
2561 out:
2562         locks_free_lock(file_lock);
2563         return error;
2564 }
2565 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2566
2567 /*
2568  * This function is called when the file is being removed
2569  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2570  * are deleted at this time.
2571  */
2572 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2573 {
2574         int error;
2575         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2576         struct file_lock lock;
2577         struct file_lock_context *ctx;
2578
2579         /*
2580          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2581          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2582          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2583          */
2584         ctx =  smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2585         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2586                 return;
2587
2588         locks_init_lock(&lock);
2589         lock.fl_type = F_UNLCK;
2590         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2591         lock.fl_start = 0;
2592         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2593         lock.fl_owner = owner;
2594         lock.fl_pid = current->tgid;
2595         lock.fl_file = filp;
2596         lock.fl_ops = NULL;
2597         lock.fl_lmops = NULL;
2598
2599         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2600
2601         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2602                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2603         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2604 }
2605 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2606
2607 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2608 static void
2609 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2610 {
2611         struct file_lock fl;
2612         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2613
2614         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2615                 return;
2616
2617         flock_make_lock(filp, LOCK_UN, &fl);
2618         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2619
2620         if (filp->f_op->flock)
2621                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2622         else
2623                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2624
2625         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2626                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2627 }
2628
2629 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2630 static void
2631 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2632 {
2633         struct file_lock *fl, *tmp;
2634         LIST_HEAD(dispose);
2635
2636         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2637                 return;
2638
2639         percpu_down_read(&file_rwsem);
2640         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2641         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2642                 if (filp == fl->fl_file)
2643                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2644         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2645         percpu_up_read(&file_rwsem);
2646
2647         locks_dispose_list(&dispose);
2648 }
2649
2650 /*
2651  * This function is called on the last close of an open file.
2652  */
2653 void locks_remove_file(struct file *filp)
2654 {
2655         struct file_lock_context *ctx;
2656
2657         ctx = smp_load_acquire(&locks_inode(filp)->i_flctx);
2658         if (!ctx)
2659                 return;
2660
2661         /* remove any OFD locks */
2662         locks_remove_posix(filp, filp);
2663
2664         /* remove flock locks */
2665         locks_remove_flock(filp, ctx);
2666
2667         /* remove any leases */
2668         locks_remove_lease(filp, ctx);
2669
2670         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2671         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2672         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2673         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2674         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2675 }
2676
2677 /**
2678  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2679  * @filp: The file to apply the unblock to
2680  * @fl: The lock to be unblocked
2681  *
2682  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2683  */
2684 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2685 {
2686         if (filp->f_op->lock)
2687                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2688         return 0;
2689 }
2690 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2691
2692 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2693 #include <linux/proc_fs.h>
2694 #include <linux/seq_file.h>
2695
2696 struct locks_iterator {
2697         int     li_cpu;
2698         loff_t  li_pos;
2699 };
2700
2701 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2702                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2703 {
2704         struct inode *inode = NULL;
2705         unsigned int fl_pid;
2706         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2707         int type;
2708
2709         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2710         /*
2711          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2712          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2713          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2714          */
2715
2716         if (fl->fl_file != NULL)
2717                 inode = locks_inode(fl->fl_file);
2718
2719         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2720
2721         if (repeat)
2722                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2723
2724         if (IS_POSIX(fl)) {
2725                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2726                         seq_puts(f, "ACCESS");
2727                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2728                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2729                 else
2730                         seq_puts(f, "POSIX ");
2731
2732                 seq_printf(f, " %s ",
2733                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" : "ADVISORY ");
2734         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2735                 seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2736         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2737                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2738                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2739                 else
2740                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2741
2742                 if (lease_breaking(fl))
2743                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2744                 else if (fl->fl_file)
2745                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2746                 else
2747                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2748         } else {
2749                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2750         }
2751         type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2752
2753         seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2754                              (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2755         if (inode) {
2756                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2757                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2758                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2759                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2760         } else {
2761                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2762         }
2763         if (IS_POSIX(fl)) {
2764                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2765                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2766                 else
2767                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2768         } else {
2769                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2770         }
2771 }
2772
2773 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2774 {
2775         struct file_lock *tmp;
2776
2777         /* NULL node or root node */
2778         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2779                 return NULL;
2780
2781         /* Next member in the linked list could be itself */
2782         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2783         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2784                 || tmp == node) {
2785                 return NULL;
2786         }
2787
2788         return tmp;
2789 }
2790
2791 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2792 {
2793         struct locks_iterator *iter = f->private;
2794         struct file_lock *cur, *tmp;
2795         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2796         int level = 0;
2797
2798         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2799
2800         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2801                 return 0;
2802
2803         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2804          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2805          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2806          * question becomes traversal of a binary tree
2807          */
2808         while (cur != NULL) {
2809                 if (level)
2810                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2811                 else
2812                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2813
2814                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2815                         /* Turn left */
2816                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2817                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2818                         level++;
2819                 } else {
2820                         /* Turn right */
2821                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2822                         /* Fall back to parent node */
2823                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2824                                 cur = cur->fl_blocker;
2825                                 level--;
2826                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2827                         }
2828                         cur = tmp;
2829                 }
2830         }
2831
2832         return 0;
2833 }
2834
2835 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2836                         struct list_head *head, int *id,
2837                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2838 {
2839         struct file_lock *fl;
2840
2841         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2842
2843                 if (filp != fl->fl_file)
2844                         continue;
2845                 if (fl->fl_owner != files &&
2846                     fl->fl_owner != filp)
2847                         continue;
2848
2849                 (*id)++;
2850                 seq_puts(f, "lock:\t");
2851                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2852         }
2853 }
2854
2855 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2856                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2857 {
2858         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2859         struct file_lock_context *ctx;
2860         int id = 0;
2861
2862         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2863         if (!ctx)
2864                 return;
2865
2866         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2867         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2868         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2869         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2870         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2871 }
2872
2873 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2874         __acquires(&blocked_lock_lock)
2875 {
2876         struct locks_iterator *iter = f->private;
2877
2878         iter->li_pos = *pos + 1;
2879         percpu_down_write(&file_rwsem);
2880         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2881         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2882 }
2883
2884 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2885 {
2886         struct locks_iterator *iter = f->private;
2887
2888         ++iter->li_pos;
2889         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2890 }
2891
2892 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2893         __releases(&blocked_lock_lock)
2894 {
2895         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2896         percpu_up_write(&file_rwsem);
2897 }
2898
2899 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2900         .start  = locks_start,
2901         .next   = locks_next,
2902         .stop   = locks_stop,
2903         .show   = locks_show,
2904 };
2905
2906 static int __init proc_locks_init(void)
2907 {
2908         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2909                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2910         return 0;
2911 }
2912 fs_initcall(proc_locks_init);
2913 #endif
2914
2915 static int __init filelock_init(void)
2916 {
2917         int i;
2918
2919         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2920                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2921
2922         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2923                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2924
2925         for_each_possible_cpu(i) {
2926                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2927
2928                 spin_lock_init(&fll->lock);
2929                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2930         }
2931
2932         lease_notifier_chain_init();
2933         return 0;
2934 }
2935 core_initcall(filelock_init);