Merge tag 'dma-mapping-5.20-2022-08-06' of git://git.infradead.org/users/hch/dma...
[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 void flock_make_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl, int type)
429 {
430         locks_init_lock(fl);
431
432         fl->fl_file = filp;
433         fl->fl_owner = filp;
434         fl->fl_pid = current->tgid;
435         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
436         fl->fl_type = type;
437         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
438 }
439
440 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
441 {
442         switch (type) {
443         case F_RDLCK:
444         case F_WRLCK:
445         case F_UNLCK:
446                 fl->fl_type = type;
447                 break;
448         default:
449                 return -EINVAL;
450         }
451         return 0;
452 }
453
454 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
455                                  struct flock64 *l)
456 {
457         switch (l->l_whence) {
458         case SEEK_SET:
459                 fl->fl_start = 0;
460                 break;
461         case SEEK_CUR:
462                 fl->fl_start = filp->f_pos;
463                 break;
464         case SEEK_END:
465                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
466                 break;
467         default:
468                 return -EINVAL;
469         }
470         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
471                 return -EOVERFLOW;
472         fl->fl_start += l->l_start;
473         if (fl->fl_start < 0)
474                 return -EINVAL;
475
476         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
477            POSIX-2001 defines it. */
478         if (l->l_len > 0) {
479                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
480                         return -EOVERFLOW;
481                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
482
483         } else if (l->l_len < 0) {
484                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
485                         return -EINVAL;
486                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
487                 fl->fl_start += l->l_len;
488         } else
489                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
490
491         fl->fl_owner = current->files;
492         fl->fl_pid = current->tgid;
493         fl->fl_file = filp;
494         fl->fl_flags = FL_POSIX;
495         fl->fl_ops = NULL;
496         fl->fl_lmops = NULL;
497
498         return assign_type(fl, l->l_type);
499 }
500
501 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
502  * style lock.
503  */
504 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
505                                struct flock *l)
506 {
507         struct flock64 ll = {
508                 .l_type = l->l_type,
509                 .l_whence = l->l_whence,
510                 .l_start = l->l_start,
511                 .l_len = l->l_len,
512         };
513
514         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
515 }
516
517 /* default lease lock manager operations */
518 static bool
519 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
520 {
521         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
522         return false;
523 }
524
525 static void
526 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
527 {
528         struct file *filp = fl->fl_file;
529         struct fasync_struct *fa = *priv;
530
531         /*
532          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
533          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
534          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
535          */
536         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
537                 *priv = NULL;
538
539         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
540 }
541
542 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
543         .lm_break = lease_break_callback,
544         .lm_change = lease_modify,
545         .lm_setup = lease_setup,
546 };
547
548 /*
549  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
550  */
551 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
552 {
553         if (assign_type(fl, type) != 0)
554                 return -EINVAL;
555
556         fl->fl_owner = filp;
557         fl->fl_pid = current->tgid;
558
559         fl->fl_file = filp;
560         fl->fl_flags = FL_LEASE;
561         fl->fl_start = 0;
562         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
563         fl->fl_ops = NULL;
564         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
565         return 0;
566 }
567
568 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
569 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
570 {
571         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
572         int error = -ENOMEM;
573
574         if (fl == NULL)
575                 return ERR_PTR(error);
576
577         error = lease_init(filp, type, fl);
578         if (error) {
579                 locks_free_lock(fl);
580                 return ERR_PTR(error);
581         }
582         return fl;
583 }
584
585 /* Check if two locks overlap each other.
586  */
587 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
588 {
589         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
590                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
591 }
592
593 /*
594  * Check whether two locks have the same owner.
595  */
596 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
597 {
598         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
599 }
600
601 /* Must be called with the flc_lock held! */
602 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
603 {
604         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
605
606         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
607
608         spin_lock(&fll->lock);
609         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
610         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
611         spin_unlock(&fll->lock);
612 }
613
614 /* Must be called with the flc_lock held! */
615 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
616 {
617         struct file_lock_list_struct *fll;
618
619         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
620
621         /*
622          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
623          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
624          * also require that it be held.
625          */
626         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
627                 return;
628
629         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
630         spin_lock(&fll->lock);
631         hlist_del_init(&fl->fl_link);
632         spin_unlock(&fll->lock);
633 }
634
635 static unsigned long
636 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
637 {
638         return (unsigned long)fl->fl_owner;
639 }
640
641 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
642 {
643         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
644
645         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
646 }
647
648 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
649 {
650         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
651
652         hash_del(&waiter->fl_link);
653 }
654
655 /* Remove waiter from blocker's block list.
656  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
657  *
658  * Must be called with blocked_lock_lock held.
659  */
660 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
661 {
662         locks_delete_global_blocked(waiter);
663         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
664 }
665
666 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
667 {
668         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
669                 struct file_lock *waiter;
670
671                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
672                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
673                 __locks_delete_block(waiter);
674                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
675                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
676                 else
677                         wake_up(&waiter->fl_wait);
678
679                 /*
680                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
681                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
682                  * of locks_delete_block().
683                  */
684                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
685         }
686 }
687
688 /**
689  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
690  *      @waiter: the lock which was waiting
691  *
692  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
693  */
694 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
695 {
696         int status = -ENOENT;
697
698         /*
699          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
700          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
701          *
702          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
703          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
704          *
705          * The smp_load_acquire guarantees two things:
706          *
707          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
708          * was recently added to that list it must have been in a locked region
709          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
710          *
711          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
712          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
713          * fl_blocker is released.
714          *
715          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
716          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
717          * can avoid doing anything further if the list is empty.
718          */
719         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
720             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
721                 return status;
722
723         spin_lock(&blocked_lock_lock);
724         if (waiter->fl_blocker)
725                 status = 0;
726         __locks_wake_up_blocks(waiter);
727         __locks_delete_block(waiter);
728
729         /*
730          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
731          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
732          */
733         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
734         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
735         return status;
736 }
737 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
738
739 /* Insert waiter into blocker's block list.
740  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
741  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
742  * it seems like the reasonable thing to do.
743  *
744  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
745  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
746  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
747  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
748  * fl_blocked_requests list is empty.
749  *
750  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
751  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
752  * Thus wakeups don't happen until needed.
753  */
754 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
755                                  struct file_lock *waiter,
756                                  bool conflict(struct file_lock *,
757                                                struct file_lock *))
758 {
759         struct file_lock *fl;
760         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
761
762 new_blocker:
763         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
764                 if (conflict(fl, waiter)) {
765                         blocker =  fl;
766                         goto new_blocker;
767                 }
768         waiter->fl_blocker = blocker;
769         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
770         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
771                 locks_insert_global_blocked(waiter);
772
773         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
774          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
775          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
776          */
777         __locks_wake_up_blocks(waiter);
778 }
779
780 /* Must be called with flc_lock held. */
781 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
782                                struct file_lock *waiter,
783                                bool conflict(struct file_lock *,
784                                              struct file_lock *))
785 {
786         spin_lock(&blocked_lock_lock);
787         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
788         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
789 }
790
791 /*
792  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
793  *
794  * Must be called with the inode->flc_lock held!
795  */
796 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
797 {
798         /*
799          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
800          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
801          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
802          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
803          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
804          */
805         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
806                 return;
807
808         spin_lock(&blocked_lock_lock);
809         __locks_wake_up_blocks(blocker);
810         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
811 }
812
813 static void
814 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
815 {
816         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
817         locks_insert_global_locks(fl);
818 }
819
820 static void
821 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
822 {
823         locks_delete_global_locks(fl);
824         list_del_init(&fl->fl_list);
825         locks_wake_up_blocks(fl);
826 }
827
828 static void
829 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
830 {
831         locks_unlink_lock_ctx(fl);
832         if (dispose)
833                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
834         else
835                 locks_free_lock(fl);
836 }
837
838 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
839  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
840  */
841 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
842                            struct file_lock *sys_fl)
843 {
844         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
845                 return true;
846         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
847                 return true;
848         return false;
849 }
850
851 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
852  * checking before calling the locks_conflict().
853  */
854 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
855                                  struct file_lock *sys_fl)
856 {
857         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
858          * each other.
859          */
860         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
861                 return false;
862
863         /* Check whether they overlap */
864         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
865                 return false;
866
867         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
868 }
869
870 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
871  * checking before calling the locks_conflict().
872  */
873 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
874                                  struct file_lock *sys_fl)
875 {
876         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
877          * each other.
878          */
879         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
880                 return false;
881
882         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
883 }
884
885 void
886 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
887 {
888         struct file_lock *cfl;
889         struct file_lock_context *ctx;
890         struct inode *inode = locks_inode(filp);
891         void *owner;
892         void (*func)(void);
893
894         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
895         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
896                 fl->fl_type = F_UNLCK;
897                 return;
898         }
899
900 retry:
901         spin_lock(&ctx->flc_lock);
902         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
903                 if (!posix_locks_conflict(fl, cfl))
904                         continue;
905                 if (cfl->fl_lmops && cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable
906                         && (*cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(cfl)) {
907                         owner = cfl->fl_lmops->lm_mod_owner;
908                         func = cfl->fl_lmops->lm_expire_lock;
909                         __module_get(owner);
910                         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
911                         (*func)();
912                         module_put(owner);
913                         goto retry;
914                 }
915                 locks_copy_conflock(fl, cfl);
916                 goto out;
917         }
918         fl->fl_type = F_UNLCK;
919 out:
920         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
921         return;
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
924
925 /*
926  * Deadlock detection:
927  *
928  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
929  * locks.
930  *
931  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
932  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
933  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
934  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
935  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
936  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
937  * cycle.
938  *
939  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
940  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
941  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
942  *
943  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
944  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
945  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
946  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
947  *
948  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
949  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
950  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
951  * skip it for those.
952  *
953  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
954  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
955  * upgrade from read to write locks on the same inode.
956  */
957
958 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
959
960 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
961 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
962 {
963         struct file_lock *fl;
964
965         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
966                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
967                         while (fl->fl_blocker)
968                                 fl = fl->fl_blocker;
969                         return fl;
970                 }
971         }
972         return NULL;
973 }
974
975 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
976 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
977                                 struct file_lock *block_fl)
978 {
979         int i = 0;
980
981         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
982
983         /*
984          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
985          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
986          */
987         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
988                 return 0;
989
990         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
991                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
992                         return 0;
993                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
994                         return 1;
995         }
996         return 0;
997 }
998
999 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1000  * after any leases, but before any posix locks.
1001  *
1002  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1003  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1004  * value for -ENOENT.
1005  */
1006 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1007 {
1008         struct file_lock *new_fl = NULL;
1009         struct file_lock *fl;
1010         struct file_lock_context *ctx;
1011         int error = 0;
1012         bool found = false;
1013         LIST_HEAD(dispose);
1014
1015         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1016         if (!ctx) {
1017                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1018                         return -ENOMEM;
1019                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1020         }
1021
1022         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1023                 new_fl = locks_alloc_lock();
1024                 if (!new_fl)
1025                         return -ENOMEM;
1026         }
1027
1028         percpu_down_read(&file_rwsem);
1029         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1030         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1031                 goto find_conflict;
1032
1033         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1034                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1035                         continue;
1036                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1037                         goto out;
1038                 found = true;
1039                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1040                 break;
1041         }
1042
1043         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1044                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1045                         error = -ENOENT;
1046                 goto out;
1047         }
1048
1049 find_conflict:
1050         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1051                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1052                         continue;
1053                 error = -EAGAIN;
1054                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1055                         goto out;
1056                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1057                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1058                 goto out;
1059         }
1060         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1061                 goto out;
1062         locks_copy_lock(new_fl, request);
1063         locks_move_blocks(new_fl, request);
1064         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1065         new_fl = NULL;
1066         error = 0;
1067
1068 out:
1069         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1070         percpu_up_read(&file_rwsem);
1071         if (new_fl)
1072                 locks_free_lock(new_fl);
1073         locks_dispose_list(&dispose);
1074         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1075         return error;
1076 }
1077
1078 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1079                             struct file_lock *conflock)
1080 {
1081         struct file_lock *fl, *tmp;
1082         struct file_lock *new_fl = NULL;
1083         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1084         struct file_lock *left = NULL;
1085         struct file_lock *right = NULL;
1086         struct file_lock_context *ctx;
1087         int error;
1088         bool added = false;
1089         LIST_HEAD(dispose);
1090         void *owner;
1091         void (*func)(void);
1092
1093         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1094         if (!ctx)
1095                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1096
1097         /*
1098          * We may need two file_lock structures for this operation,
1099          * so we get them in advance to avoid races.
1100          *
1101          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1102          */
1103         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1104             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1105              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1106                 new_fl = locks_alloc_lock();
1107                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1108         }
1109
1110 retry:
1111         percpu_down_read(&file_rwsem);
1112         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1113         /*
1114          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1115          * there are any, either return error or put the request on the
1116          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1117          */
1118         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1119                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1120                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1121                                 continue;
1122                         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_lock_expirable
1123                                 && (*fl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(fl)) {
1124                                 owner = fl->fl_lmops->lm_mod_owner;
1125                                 func = fl->fl_lmops->lm_expire_lock;
1126                                 __module_get(owner);
1127                                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1128                                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1129                                 (*func)();
1130                                 module_put(owner);
1131                                 goto retry;
1132                         }
1133                         if (conflock)
1134                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1135                         error = -EAGAIN;
1136                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1137                                 goto out;
1138                         /*
1139                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1140                          * locks list must be done while holding the same lock!
1141                          */
1142                         error = -EDEADLK;
1143                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1144                         /*
1145                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1146                          * request during deadlock detection.
1147                          */
1148                         __locks_wake_up_blocks(request);
1149                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1150                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1151                                 __locks_insert_block(fl, request,
1152                                                      posix_locks_conflict);
1153                         }
1154                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1155                         goto out;
1156                 }
1157         }
1158
1159         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1160         error = 0;
1161         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1162                 goto out;
1163
1164         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1165         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1166                 if (posix_same_owner(request, fl))
1167                         break;
1168         }
1169
1170         /* Process locks with this owner. */
1171         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1172                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1173                         break;
1174
1175                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1176                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1177                         /* In all comparisons of start vs end, use
1178                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1179                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1180                          */
1181                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1182                                 continue;
1183                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1184                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1185                          */
1186                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1187                                 break;
1188
1189                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1190                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1191                          * lock yielding from the lower start address of both
1192                          * locks to the higher end address.
1193                          */
1194                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1195                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1196                         else
1197                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1198                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1199                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1200                         else
1201                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1202                         if (added) {
1203                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1204                                 continue;
1205                         }
1206                         request = fl;
1207                         added = true;
1208                 } else {
1209                         /* Processing for different lock types is a bit
1210                          * more complex.
1211                          */
1212                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1213                                 continue;
1214                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1215                                 break;
1216                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1217                                 added = true;
1218                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1219                                 left = fl;
1220                         /* If the next lock in the list has a higher end
1221                          * address than the new one, insert the new one here.
1222                          */
1223                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1224                                 right = fl;
1225                                 break;
1226                         }
1227                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1228                                 /* The new lock completely replaces an old
1229                                  * one (This may happen several times).
1230                                  */
1231                                 if (added) {
1232                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1233                                         continue;
1234                                 }
1235                                 /*
1236                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1237                                  * remove the old one. It's safe to do the
1238                                  * insert here since we know that we won't be
1239                                  * using new_fl later, and that the lock is
1240                                  * just replacing an existing lock.
1241                                  */
1242                                 error = -ENOLCK;
1243                                 if (!new_fl)
1244                                         goto out;
1245                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1246                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1247                                 request = new_fl;
1248                                 new_fl = NULL;
1249                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1250                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1251                                 added = true;
1252                         }
1253                 }
1254         }
1255
1256         /*
1257          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1258          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1259          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1260          */
1261         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1262         if (right && left == right && !new_fl2)
1263                 goto out;
1264
1265         error = 0;
1266         if (!added) {
1267                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1268                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1269                                 error = -ENOENT;
1270                         goto out;
1271                 }
1272
1273                 if (!new_fl) {
1274                         error = -ENOLCK;
1275                         goto out;
1276                 }
1277                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1278                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1279                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1280                 fl = new_fl;
1281                 new_fl = NULL;
1282         }
1283         if (right) {
1284                 if (left == right) {
1285                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1286                          * so we have to use the second new lock.
1287                          */
1288                         left = new_fl2;
1289                         new_fl2 = NULL;
1290                         locks_copy_lock(left, right);
1291                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1292                 }
1293                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1294                 locks_wake_up_blocks(right);
1295         }
1296         if (left) {
1297                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1298                 locks_wake_up_blocks(left);
1299         }
1300  out:
1301         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1302         percpu_up_read(&file_rwsem);
1303         /*
1304          * Free any unused locks.
1305          */
1306         if (new_fl)
1307                 locks_free_lock(new_fl);
1308         if (new_fl2)
1309                 locks_free_lock(new_fl2);
1310         locks_dispose_list(&dispose);
1311         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1312
1313         return error;
1314 }
1315
1316 /**
1317  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1318  * @filp: The file to apply the lock to
1319  * @fl: The lock to be applied
1320  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1321  *
1322  * Add a POSIX style lock to a file.
1323  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1324  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1325  *
1326  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1327  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1328  * value for -ENOENT.
1329  */
1330 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1331                         struct file_lock *conflock)
1332 {
1333         return posix_lock_inode(locks_inode(filp), fl, conflock);
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1336
1337 /**
1338  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1339  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1340  * @fl: The lock to be applied
1341  *
1342  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1343  */
1344 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1345 {
1346         int error;
1347         might_sleep ();
1348         for (;;) {
1349                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1350                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1351                         break;
1352                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1353                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1354                 if (error)
1355                         break;
1356         }
1357         locks_delete_block(fl);
1358         return error;
1359 }
1360
1361 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1362 {
1363         switch (arg) {
1364         case F_UNLCK:
1365                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1366                 fallthrough;
1367         case F_RDLCK:
1368                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1369         }
1370 }
1371
1372 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1373 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1374 {
1375         int error = assign_type(fl, arg);
1376
1377         if (error)
1378                 return error;
1379         lease_clear_pending(fl, arg);
1380         locks_wake_up_blocks(fl);
1381         if (arg == F_UNLCK) {
1382                 struct file *filp = fl->fl_file;
1383
1384                 f_delown(filp);
1385                 filp->f_owner.signum = 0;
1386                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1387                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1388                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1389                         fl->fl_fasync = NULL;
1390                 }
1391                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1392         }
1393         return 0;
1394 }
1395 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1396
1397 static bool past_time(unsigned long then)
1398 {
1399         if (!then)
1400                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1401                 return false;
1402         return time_after(jiffies, then);
1403 }
1404
1405 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1406 {
1407         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1408         struct file_lock *fl, *tmp;
1409
1410         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1411
1412         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1413                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1414                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1415                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1416                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1417                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1418         }
1419 }
1420
1421 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1422 {
1423         bool rc;
1424
1425         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1426                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1427                 return false;
1428         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1429                 rc = false;
1430                 goto trace;
1431         }
1432         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1433                 rc = false;
1434                 goto trace;
1435         }
1436
1437         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1438 trace:
1439         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1440         return rc;
1441 }
1442
1443 static bool
1444 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1445 {
1446         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1447         struct file_lock *fl;
1448
1449         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1450
1451         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1452                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1453                         return true;
1454         }
1455         return false;
1456 }
1457
1458 /**
1459  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1460  *      @inode: the inode of the file to return
1461  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1462  *          break all leases
1463  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1464  *          only delegations
1465  *
1466  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1467  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1468  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1469  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1470  */
1471 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1472 {
1473         int error = 0;
1474         struct file_lock_context *ctx;
1475         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1476         unsigned long break_time;
1477         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1478         LIST_HEAD(dispose);
1479
1480         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1481         if (IS_ERR(new_fl))
1482                 return PTR_ERR(new_fl);
1483         new_fl->fl_flags = type;
1484
1485         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1486         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1487         if (!ctx) {
1488                 WARN_ON_ONCE(1);
1489                 goto free_lock;
1490         }
1491
1492         percpu_down_read(&file_rwsem);
1493         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1494
1495         time_out_leases(inode, &dispose);
1496
1497         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1498                 goto out;
1499
1500         break_time = 0;
1501         if (lease_break_time > 0) {
1502                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1503                 if (break_time == 0)
1504                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1505         }
1506
1507         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1508                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1509                         continue;
1510                 if (want_write) {
1511                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1512                                 continue;
1513                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1514                         fl->fl_break_time = break_time;
1515                 } else {
1516                         if (lease_breaking(fl))
1517                                 continue;
1518                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1519                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1520                 }
1521                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1522                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1523         }
1524
1525         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1526                 goto out;
1527
1528         if (mode & O_NONBLOCK) {
1529                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1530                 error = -EWOULDBLOCK;
1531                 goto out;
1532         }
1533
1534 restart:
1535         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1536         break_time = fl->fl_break_time;
1537         if (break_time != 0)
1538                 break_time -= jiffies;
1539         if (break_time == 0)
1540                 break_time++;
1541         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1542         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1543         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1544         percpu_up_read(&file_rwsem);
1545
1546         locks_dispose_list(&dispose);
1547         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1548                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1549                                         break_time);
1550
1551         percpu_down_read(&file_rwsem);
1552         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1553         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1554         locks_delete_block(new_fl);
1555         if (error >= 0) {
1556                 /*
1557                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1558                  * broken yet
1559                  */
1560                 if (error == 0)
1561                         time_out_leases(inode, &dispose);
1562                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1563                         goto restart;
1564                 error = 0;
1565         }
1566 out:
1567         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1568         percpu_up_read(&file_rwsem);
1569         locks_dispose_list(&dispose);
1570 free_lock:
1571         locks_free_lock(new_fl);
1572         return error;
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1575
1576 /**
1577  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1578  *      @inode: the inode
1579  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1580  *
1581  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1582  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1583  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1584  */
1585 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1586 {
1587         bool has_lease = false;
1588         struct file_lock_context *ctx;
1589         struct file_lock *fl;
1590
1591         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1592         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1593                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1594                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1595                                               struct file_lock, fl_list);
1596                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1597                         has_lease = true;
1598                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1599         }
1600
1601         if (has_lease)
1602                 *time = current_time(inode);
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1605
1606 /**
1607  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1608  *      @filp: the file
1609  *
1610  *      The value returned by this function will be one of
1611  *      (if no lease break is pending):
1612  *
1613  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1614  *
1615  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1616  *
1617  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1618  *
1619  *      (if a lease break is pending):
1620  *
1621  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1622  *              changed to a shared lease (or removed).
1623  *
1624  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1625  *
1626  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1627  *      should be returned to userspace.
1628  */
1629 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1630 {
1631         struct file_lock *fl;
1632         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1633         struct file_lock_context *ctx;
1634         int type = F_UNLCK;
1635         LIST_HEAD(dispose);
1636
1637         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1638         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1639                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1640                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1641                 time_out_leases(inode, &dispose);
1642                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1643                         if (fl->fl_file != filp)
1644                                 continue;
1645                         type = target_leasetype(fl);
1646                         break;
1647                 }
1648                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1649                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1650
1651                 locks_dispose_list(&dispose);
1652         }
1653         return type;
1654 }
1655
1656 /**
1657  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1658  *                          an existing open that would conflict with the
1659  *                          desired lease.
1660  * @filp:       file to check
1661  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1662  * @flags:      current lock flags
1663  *
1664  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1665  * conflict with the lease we're trying to set.
1666  */
1667 static int
1668 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1669 {
1670         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1671         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1672
1673         if (flags & FL_LAYOUT)
1674                 return 0;
1675         if (flags & FL_DELEG)
1676                 /* We leave these checks to the caller */
1677                 return 0;
1678
1679         if (arg == F_RDLCK)
1680                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1681         else if (arg != F_WRLCK)
1682                 return 0;
1683
1684         /*
1685          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1686          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1687          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1688          * on files open for execution.)
1689          */
1690         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1691                 self_wcount = 1;
1692         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1693                 self_rcount = 1;
1694
1695         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1696             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1697                 return -EAGAIN;
1698
1699         return 0;
1700 }
1701
1702 static int
1703 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1704 {
1705         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1706         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1707         struct file_lock_context *ctx;
1708         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1709         int error;
1710         LIST_HEAD(dispose);
1711
1712         lease = *flp;
1713         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1714
1715         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1716         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1717         if (!ctx)
1718                 return -ENOMEM;
1719
1720         /*
1721          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1722          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1723          * because delegations are an optional optimization, and if
1724          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1725          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1726          * hand out a delegation on.
1727          */
1728         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1729                 return -EAGAIN;
1730
1731         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1732                 /* Write delegations are not currently supported: */
1733                 inode_unlock(inode);
1734                 WARN_ON_ONCE(1);
1735                 return -EINVAL;
1736         }
1737
1738         percpu_down_read(&file_rwsem);
1739         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1740         time_out_leases(inode, &dispose);
1741         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1742         if (error)
1743                 goto out;
1744
1745         /*
1746          * At this point, we know that if there is an exclusive
1747          * lease on this file, then we hold it on this filp
1748          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1749          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1750          * then the file is not open by anyone (including us)
1751          * except for this filp.
1752          */
1753         error = -EAGAIN;
1754         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1755                 if (fl->fl_file == filp &&
1756                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1757                         my_fl = fl;
1758                         continue;
1759                 }
1760
1761                 /*
1762                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1763                  * this file:
1764                  */
1765                 if (arg == F_WRLCK)
1766                         goto out;
1767                 /*
1768                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1769                  * new lease if someone else is opening for write:
1770                  */
1771                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1772                         goto out;
1773         }
1774
1775         if (my_fl != NULL) {
1776                 lease = my_fl;
1777                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1778                 if (error)
1779                         goto out;
1780                 goto out_setup;
1781         }
1782
1783         error = -EINVAL;
1784         if (!leases_enable)
1785                 goto out;
1786
1787         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1788         /*
1789          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1790          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1791          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1792          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1793          *
1794          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1795          * precedes these checks.
1796          */
1797         smp_mb();
1798         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1799         if (error) {
1800                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1801                 goto out;
1802         }
1803
1804 out_setup:
1805         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1806                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1807 out:
1808         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1809         percpu_up_read(&file_rwsem);
1810         locks_dispose_list(&dispose);
1811         if (is_deleg)
1812                 inode_unlock(inode);
1813         if (!error && !my_fl)
1814                 *flp = NULL;
1815         return error;
1816 }
1817
1818 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1819 {
1820         int error = -EAGAIN;
1821         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1822         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1823         struct file_lock_context *ctx;
1824         LIST_HEAD(dispose);
1825
1826         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1827         if (!ctx) {
1828                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1829                 return error;
1830         }
1831
1832         percpu_down_read(&file_rwsem);
1833         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1834         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1835                 if (fl->fl_file == filp &&
1836                     fl->fl_owner == owner) {
1837                         victim = fl;
1838                         break;
1839                 }
1840         }
1841         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1842         if (victim)
1843                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1844         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1845         percpu_up_read(&file_rwsem);
1846         locks_dispose_list(&dispose);
1847         return error;
1848 }
1849
1850 /**
1851  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1852  *      @filp:  file pointer
1853  *      @arg:   type of lease to obtain
1854  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1855  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1856  *              doesn't require it)
1857  *
1858  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1859  *      by break_lease().
1860  */
1861 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1862                         void **priv)
1863 {
1864         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1865         int error;
1866
1867         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1868                 return -EACCES;
1869         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1870                 return -EINVAL;
1871         error = security_file_lock(filp, arg);
1872         if (error)
1873                 return error;
1874
1875         switch (arg) {
1876         case F_UNLCK:
1877                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1878         case F_RDLCK:
1879         case F_WRLCK:
1880                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1881                         WARN_ON_ONCE(1);
1882                         return -ENOLCK;
1883                 }
1884
1885                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1886         default:
1887                 return -EINVAL;
1888         }
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1891
1892 #if IS_ENABLED(CONFIG_SRCU)
1893 /*
1894  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1895  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1896  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
1897  * conflicting lease.
1898  */
1899 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
1900
1901 static inline void
1902 lease_notifier_chain_init(void)
1903 {
1904         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
1905 }
1906
1907 static inline void
1908 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1909 {
1910         if (arg != F_UNLCK)
1911                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
1912 }
1913
1914 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1915 {
1916         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1919
1920 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1921 {
1922         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1925
1926 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1927 static inline void
1928 lease_notifier_chain_init(void)
1929 {
1930 }
1931
1932 static inline void
1933 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1934 {
1935 }
1936
1937 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1938 {
1939         return 0;
1940 }
1941 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1942
1943 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1944 {
1945 }
1946 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1947
1948 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1949
1950 /**
1951  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1952  * @filp:       file pointer
1953  * @arg:        type of lease to obtain
1954  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1955  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1956  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1957  *
1958  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1959  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1960  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
1961  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1962  * stack trace).
1963  *
1964  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1965  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1966  */
1967 int
1968 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1969 {
1970         if (lease)
1971                 setlease_notifier(arg, *lease);
1972         if (filp->f_op->setlease)
1973                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1974         else
1975                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1976 }
1977 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1978
1979 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1980 {
1981         struct file_lock *fl;
1982         struct fasync_struct *new;
1983         int error;
1984
1985         fl = lease_alloc(filp, arg);
1986         if (IS_ERR(fl))
1987                 return PTR_ERR(fl);
1988
1989         new = fasync_alloc();
1990         if (!new) {
1991                 locks_free_lock(fl);
1992                 return -ENOMEM;
1993         }
1994         new->fa_fd = fd;
1995
1996         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
1997         if (fl)
1998                 locks_free_lock(fl);
1999         if (new)
2000                 fasync_free(new);
2001         return error;
2002 }
2003
2004 /**
2005  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
2006  *      @fd: open file descriptor
2007  *      @filp: file pointer
2008  *      @arg: type of lease to obtain
2009  *
2010  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
2011  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
2012  *      receive a signal when the lease is broken.
2013  */
2014 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2015 {
2016         if (arg == F_UNLCK)
2017                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
2018         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
2019 }
2020
2021 /**
2022  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2023  * @inode: inode of the file to apply to
2024  * @fl: The lock to be applied
2025  *
2026  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2027  */
2028 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2029 {
2030         int error;
2031         might_sleep();
2032         for (;;) {
2033                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2034                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2035                         break;
2036                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2037                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2038                 if (error)
2039                         break;
2040         }
2041         locks_delete_block(fl);
2042         return error;
2043 }
2044
2045 /**
2046  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2047  * @inode: inode of the file to apply to
2048  * @fl: The lock to be applied
2049  *
2050  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2051  */
2052 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2053 {
2054         int res = 0;
2055         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2056                 case FL_POSIX:
2057                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2058                         break;
2059                 case FL_FLOCK:
2060                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2061                         break;
2062                 default:
2063                         BUG();
2064         }
2065         return res;
2066 }
2067 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2068
2069 /**
2070  *      sys_flock: - flock() system call.
2071  *      @fd: the file descriptor to lock.
2072  *      @cmd: the type of lock to apply.
2073  *
2074  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2075  *      The @cmd can be one of:
2076  *
2077  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2078  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2079  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2080  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock. (DEPRECATED)
2081  *
2082  *      %LOCK_MAND support has been removed from the kernel.
2083  */
2084 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2085 {
2086         int can_sleep, error, type;
2087         struct file_lock fl;
2088         struct fd f;
2089
2090         /*
2091          * LOCK_MAND locks were broken for a long time in that they never
2092          * conflicted with one another and didn't prevent any sort of open,
2093          * read or write activity.
2094          *
2095          * Just ignore these requests now, to preserve legacy behavior, but
2096          * throw a warning to let people know that they don't actually work.
2097          */
2098         if (cmd & LOCK_MAND) {
2099                 pr_warn_once("Attempt to set a LOCK_MAND lock via flock(2). This support has been removed and the request ignored.\n");
2100                 return 0;
2101         }
2102
2103         type = flock_translate_cmd(cmd & ~LOCK_NB);
2104         if (type < 0)
2105                 return type;
2106
2107         error = -EBADF;
2108         f = fdget(fd);
2109         if (!f.file)
2110                 return error;
2111
2112         if (type != F_UNLCK && !(f.file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)))
2113                 goto out_putf;
2114
2115         flock_make_lock(f.file, &fl, type);
2116
2117         error = security_file_lock(f.file, fl.fl_type);
2118         if (error)
2119                 goto out_putf;
2120
2121         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2122         if (can_sleep)
2123                 fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
2124
2125         if (f.file->f_op->flock)
2126                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2127                                             (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2128                                             &fl);
2129         else
2130                 error = locks_lock_file_wait(f.file, &fl);
2131
2132  out_putf:
2133         fdput(f);
2134
2135         return error;
2136 }
2137
2138 /**
2139  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2140  * @filp: The file to test lock for
2141  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2142  *
2143  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2144  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2145  */
2146 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2147 {
2148         if (filp->f_op->lock)
2149                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2150         posix_test_lock(filp, fl);
2151         return 0;
2152 }
2153 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2154
2155 /**
2156  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2157  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2158  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2159  *
2160  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2161  */
2162 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2163 {
2164         pid_t vnr;
2165         struct pid *pid;
2166
2167         if (IS_OFDLCK(fl))
2168                 return -1;
2169         if (IS_REMOTELCK(fl))
2170                 return fl->fl_pid;
2171         /*
2172          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2173          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2174          * flock owner pid number in init pidns.
2175          */
2176         if (ns == &init_pid_ns)
2177                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2178
2179         rcu_read_lock();
2180         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2181         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2182         rcu_read_unlock();
2183         return vnr;
2184 }
2185
2186 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2187 {
2188         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2189 #if BITS_PER_LONG == 32
2190         /*
2191          * Make sure we can represent the posix lock via
2192          * legacy 32bit flock.
2193          */
2194         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2195                 return -EOVERFLOW;
2196         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2197                 return -EOVERFLOW;
2198 #endif
2199         flock->l_start = fl->fl_start;
2200         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2201                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2202         flock->l_whence = 0;
2203         flock->l_type = fl->fl_type;
2204         return 0;
2205 }
2206
2207 #if BITS_PER_LONG == 32
2208 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2209 {
2210         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2211         flock->l_start = fl->fl_start;
2212         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2213                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2214         flock->l_whence = 0;
2215         flock->l_type = fl->fl_type;
2216 }
2217 #endif
2218
2219 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2220  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2221  */
2222 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2223 {
2224         struct file_lock *fl;
2225         int error;
2226
2227         fl = locks_alloc_lock();
2228         if (fl == NULL)
2229                 return -ENOMEM;
2230         error = -EINVAL;
2231         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2232                 goto out;
2233
2234         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2235         if (error)
2236                 goto out;
2237
2238         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2239                 error = -EINVAL;
2240                 if (flock->l_pid != 0)
2241                         goto out;
2242
2243                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2244                 fl->fl_owner = filp;
2245         }
2246
2247         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2248         if (error)
2249                 goto out;
2250
2251         flock->l_type = fl->fl_type;
2252         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2253                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2254                 if (error)
2255                         goto out;
2256         }
2257 out:
2258         locks_free_lock(fl);
2259         return error;
2260 }
2261
2262 /**
2263  * vfs_lock_file - file byte range lock
2264  * @filp: The file to apply the lock to
2265  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2266  * @fl: The lock to be applied
2267  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2268  *
2269  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2270  * as the final argument.
2271  *
2272  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2273  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2274  * some acceptable default.
2275  *
2276  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2277  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2278  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2279  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2280  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2281  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2282  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2283  * request completes.
2284  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2285  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2286  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2287  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2288  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2289  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2290  * the correct lock cleanup when required.
2291  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2292  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2293  * return code.
2294  */
2295 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2296 {
2297         if (filp->f_op->lock)
2298                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2299         else
2300                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2303
2304 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2305                              struct file_lock *fl)
2306 {
2307         int error;
2308
2309         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2310         if (error)
2311                 return error;
2312
2313         for (;;) {
2314                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2315                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2316                         break;
2317                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2318                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2319                 if (error)
2320                         break;
2321         }
2322         locks_delete_block(fl);
2323
2324         return error;
2325 }
2326
2327 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2328 static int
2329 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2330 {
2331         switch (fl->fl_type) {
2332         case F_RDLCK:
2333                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2334                         return -EBADF;
2335                 break;
2336         case F_WRLCK:
2337                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2338                         return -EBADF;
2339         }
2340         return 0;
2341 }
2342
2343 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2344  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2345  */
2346 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2347                 struct flock *flock)
2348 {
2349         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2350         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2351         struct file *f;
2352         int error;
2353
2354         if (file_lock == NULL)
2355                 return -ENOLCK;
2356
2357         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2358         if (error)
2359                 goto out;
2360
2361         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2362         if (error)
2363                 goto out;
2364
2365         /*
2366          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2367          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2368          */
2369         switch (cmd) {
2370         case F_OFD_SETLK:
2371                 error = -EINVAL;
2372                 if (flock->l_pid != 0)
2373                         goto out;
2374
2375                 cmd = F_SETLK;
2376                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2377                 file_lock->fl_owner = filp;
2378                 break;
2379         case F_OFD_SETLKW:
2380                 error = -EINVAL;
2381                 if (flock->l_pid != 0)
2382                         goto out;
2383
2384                 cmd = F_SETLKW;
2385                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2386                 file_lock->fl_owner = filp;
2387                 fallthrough;
2388         case F_SETLKW:
2389                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2390         }
2391
2392         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2393
2394         /*
2395          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2396          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2397          * unlocking though, or for OFD locks.
2398          */
2399         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2400             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2401                 struct files_struct *files = current->files;
2402                 /*
2403                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2404                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2405                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2406                  */
2407                 spin_lock(&files->file_lock);
2408                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2409                 spin_unlock(&files->file_lock);
2410                 if (f != filp) {
2411                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2412                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2413                         WARN_ON_ONCE(error);
2414                         error = -EBADF;
2415                 }
2416         }
2417 out:
2418         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2419         locks_free_lock(file_lock);
2420         return error;
2421 }
2422
2423 #if BITS_PER_LONG == 32
2424 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2425  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2426  */
2427 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2428 {
2429         struct file_lock *fl;
2430         int error;
2431
2432         fl = locks_alloc_lock();
2433         if (fl == NULL)
2434                 return -ENOMEM;
2435
2436         error = -EINVAL;
2437         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2438                 goto out;
2439
2440         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2441         if (error)
2442                 goto out;
2443
2444         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2445                 error = -EINVAL;
2446                 if (flock->l_pid != 0)
2447                         goto out;
2448
2449                 cmd = F_GETLK64;
2450                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2451                 fl->fl_owner = filp;
2452         }
2453
2454         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2455         if (error)
2456                 goto out;
2457
2458         flock->l_type = fl->fl_type;
2459         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2460                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2461
2462 out:
2463         locks_free_lock(fl);
2464         return error;
2465 }
2466
2467 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2468  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2469  */
2470 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2471                 struct flock64 *flock)
2472 {
2473         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2474         struct file *f;
2475         int error;
2476
2477         if (file_lock == NULL)
2478                 return -ENOLCK;
2479
2480         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2481         if (error)
2482                 goto out;
2483
2484         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2485         if (error)
2486                 goto out;
2487
2488         /*
2489          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2490          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2491          */
2492         switch (cmd) {
2493         case F_OFD_SETLK:
2494                 error = -EINVAL;
2495                 if (flock->l_pid != 0)
2496                         goto out;
2497
2498                 cmd = F_SETLK64;
2499                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2500                 file_lock->fl_owner = filp;
2501                 break;
2502         case F_OFD_SETLKW:
2503                 error = -EINVAL;
2504                 if (flock->l_pid != 0)
2505                         goto out;
2506
2507                 cmd = F_SETLKW64;
2508                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2509                 file_lock->fl_owner = filp;
2510                 fallthrough;
2511         case F_SETLKW64:
2512                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2513         }
2514
2515         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2516
2517         /*
2518          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2519          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2520          * unlocking though, or for OFD locks.
2521          */
2522         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2523             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2524                 struct files_struct *files = current->files;
2525                 /*
2526                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2527                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2528                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2529                  */
2530                 spin_lock(&files->file_lock);
2531                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2532                 spin_unlock(&files->file_lock);
2533                 if (f != filp) {
2534                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2535                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2536                         WARN_ON_ONCE(error);
2537                         error = -EBADF;
2538                 }
2539         }
2540 out:
2541         locks_free_lock(file_lock);
2542         return error;
2543 }
2544 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2545
2546 /*
2547  * This function is called when the file is being removed
2548  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2549  * are deleted at this time.
2550  */
2551 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2552 {
2553         int error;
2554         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2555         struct file_lock lock;
2556         struct file_lock_context *ctx;
2557
2558         /*
2559          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2560          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2561          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2562          */
2563         ctx =  smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2564         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2565                 return;
2566
2567         locks_init_lock(&lock);
2568         lock.fl_type = F_UNLCK;
2569         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2570         lock.fl_start = 0;
2571         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2572         lock.fl_owner = owner;
2573         lock.fl_pid = current->tgid;
2574         lock.fl_file = filp;
2575         lock.fl_ops = NULL;
2576         lock.fl_lmops = NULL;
2577
2578         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2579
2580         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2581                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2582         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2583 }
2584 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2585
2586 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2587 static void
2588 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2589 {
2590         struct file_lock fl;
2591         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2592
2593         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2594                 return;
2595
2596         flock_make_lock(filp, &fl, F_UNLCK);
2597         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2598
2599         if (filp->f_op->flock)
2600                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2601         else
2602                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2603
2604         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2605                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2606 }
2607
2608 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2609 static void
2610 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2611 {
2612         struct file_lock *fl, *tmp;
2613         LIST_HEAD(dispose);
2614
2615         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2616                 return;
2617
2618         percpu_down_read(&file_rwsem);
2619         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2620         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2621                 if (filp == fl->fl_file)
2622                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2623         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2624         percpu_up_read(&file_rwsem);
2625
2626         locks_dispose_list(&dispose);
2627 }
2628
2629 /*
2630  * This function is called on the last close of an open file.
2631  */
2632 void locks_remove_file(struct file *filp)
2633 {
2634         struct file_lock_context *ctx;
2635
2636         ctx = smp_load_acquire(&locks_inode(filp)->i_flctx);
2637         if (!ctx)
2638                 return;
2639
2640         /* remove any OFD locks */
2641         locks_remove_posix(filp, filp);
2642
2643         /* remove flock locks */
2644         locks_remove_flock(filp, ctx);
2645
2646         /* remove any leases */
2647         locks_remove_lease(filp, ctx);
2648
2649         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2650         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2651         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2652         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2653         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2654 }
2655
2656 /**
2657  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2658  * @filp: The file to apply the unblock to
2659  * @fl: The lock to be unblocked
2660  *
2661  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2662  */
2663 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2664 {
2665         if (filp->f_op->lock)
2666                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2667         return 0;
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2670
2671 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2672 #include <linux/proc_fs.h>
2673 #include <linux/seq_file.h>
2674
2675 struct locks_iterator {
2676         int     li_cpu;
2677         loff_t  li_pos;
2678 };
2679
2680 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2681                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2682 {
2683         struct inode *inode = NULL;
2684         unsigned int fl_pid;
2685         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2686         int type;
2687
2688         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2689         /*
2690          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2691          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2692          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2693          */
2694
2695         if (fl->fl_file != NULL)
2696                 inode = locks_inode(fl->fl_file);
2697
2698         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2699
2700         if (repeat)
2701                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2702
2703         if (IS_POSIX(fl)) {
2704                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2705                         seq_puts(f, "ACCESS");
2706                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2707                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2708                 else
2709                         seq_puts(f, "POSIX ");
2710
2711                 seq_printf(f, " %s ",
2712                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" : "ADVISORY ");
2713         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2714                 seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2715         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2716                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2717                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2718                 else
2719                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2720
2721                 if (lease_breaking(fl))
2722                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2723                 else if (fl->fl_file)
2724                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2725                 else
2726                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2727         } else {
2728                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2729         }
2730         type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2731
2732         seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2733                              (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2734         if (inode) {
2735                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2736                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2737                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2738                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2739         } else {
2740                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2741         }
2742         if (IS_POSIX(fl)) {
2743                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2744                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2745                 else
2746                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2747         } else {
2748                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2749         }
2750 }
2751
2752 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2753 {
2754         struct file_lock *tmp;
2755
2756         /* NULL node or root node */
2757         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2758                 return NULL;
2759
2760         /* Next member in the linked list could be itself */
2761         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2762         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2763                 || tmp == node) {
2764                 return NULL;
2765         }
2766
2767         return tmp;
2768 }
2769
2770 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2771 {
2772         struct locks_iterator *iter = f->private;
2773         struct file_lock *cur, *tmp;
2774         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2775         int level = 0;
2776
2777         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2778
2779         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2780                 return 0;
2781
2782         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2783          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2784          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2785          * question becomes traversal of a binary tree
2786          */
2787         while (cur != NULL) {
2788                 if (level)
2789                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2790                 else
2791                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2792
2793                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2794                         /* Turn left */
2795                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2796                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2797                         level++;
2798                 } else {
2799                         /* Turn right */
2800                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2801                         /* Fall back to parent node */
2802                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2803                                 cur = cur->fl_blocker;
2804                                 level--;
2805                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2806                         }
2807                         cur = tmp;
2808                 }
2809         }
2810
2811         return 0;
2812 }
2813
2814 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2815                         struct list_head *head, int *id,
2816                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2817 {
2818         struct file_lock *fl;
2819
2820         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2821
2822                 if (filp != fl->fl_file)
2823                         continue;
2824                 if (fl->fl_owner != files &&
2825                     fl->fl_owner != filp)
2826                         continue;
2827
2828                 (*id)++;
2829                 seq_puts(f, "lock:\t");
2830                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2831         }
2832 }
2833
2834 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2835                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2836 {
2837         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2838         struct file_lock_context *ctx;
2839         int id = 0;
2840
2841         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2842         if (!ctx)
2843                 return;
2844
2845         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2846         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2847         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2848         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2849         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2850 }
2851
2852 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2853         __acquires(&blocked_lock_lock)
2854 {
2855         struct locks_iterator *iter = f->private;
2856
2857         iter->li_pos = *pos + 1;
2858         percpu_down_write(&file_rwsem);
2859         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2860         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2861 }
2862
2863 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2864 {
2865         struct locks_iterator *iter = f->private;
2866
2867         ++iter->li_pos;
2868         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2869 }
2870
2871 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2872         __releases(&blocked_lock_lock)
2873 {
2874         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2875         percpu_up_write(&file_rwsem);
2876 }
2877
2878 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2879         .start  = locks_start,
2880         .next   = locks_next,
2881         .stop   = locks_stop,
2882         .show   = locks_show,
2883 };
2884
2885 static int __init proc_locks_init(void)
2886 {
2887         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2888                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2889         return 0;
2890 }
2891 fs_initcall(proc_locks_init);
2892 #endif
2893
2894 static int __init filelock_init(void)
2895 {
2896         int i;
2897
2898         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2899                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2900
2901         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2902                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2903
2904         for_each_possible_cpu(i) {
2905                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2906
2907                 spin_lock_init(&fll->lock);
2908                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2909         }
2910
2911         lease_notifier_chain_init();
2912         return 0;
2913 }
2914 core_initcall(filelock_init);