WIP: update tizen_qemu_defconfig
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / kernfs / dir.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/dir.c - kernfs directory implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/namei.h>
13 #include <linux/idr.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/hash.h>
17
18 #include "kernfs-internal.h"
19
20 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_rename_lock);     /* kn->parent and ->name */
21 /*
22  * Don't use rename_lock to piggy back on pr_cont_buf. We don't want to
23  * call pr_cont() while holding rename_lock. Because sometimes pr_cont()
24  * will perform wakeups when releasing console_sem. Holding rename_lock
25  * will introduce deadlock if the scheduler reads the kernfs_name in the
26  * wakeup path.
27  */
28 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_pr_cont_lock);
29 static char kernfs_pr_cont_buf[PATH_MAX];       /* protected by pr_cont_lock */
30 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_idr_lock);        /* root->ino_idr */
31
32 #define rb_to_kn(X) rb_entry((X), struct kernfs_node, rb)
33
34 static bool __kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
35 {
36         return atomic_read(&kn->active) >= 0;
37 }
38
39 static bool kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
40 {
41         lockdep_assert_held(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
42         return __kernfs_active(kn);
43 }
44
45 static bool kernfs_lockdep(struct kernfs_node *kn)
46 {
47 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
48         return kn->flags & KERNFS_LOCKDEP;
49 #else
50         return false;
51 #endif
52 }
53
54 static int kernfs_name_locked(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
55 {
56         if (!kn)
57                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
58
59         return strlcpy(buf, kn->parent ? kn->name : "/", buflen);
60 }
61
62 /* kernfs_node_depth - compute depth from @from to @to */
63 static size_t kernfs_depth(struct kernfs_node *from, struct kernfs_node *to)
64 {
65         size_t depth = 0;
66
67         while (to->parent && to != from) {
68                 depth++;
69                 to = to->parent;
70         }
71         return depth;
72 }
73
74 static struct kernfs_node *kernfs_common_ancestor(struct kernfs_node *a,
75                                                   struct kernfs_node *b)
76 {
77         size_t da, db;
78         struct kernfs_root *ra = kernfs_root(a), *rb = kernfs_root(b);
79
80         if (ra != rb)
81                 return NULL;
82
83         da = kernfs_depth(ra->kn, a);
84         db = kernfs_depth(rb->kn, b);
85
86         while (da > db) {
87                 a = a->parent;
88                 da--;
89         }
90         while (db > da) {
91                 b = b->parent;
92                 db--;
93         }
94
95         /* worst case b and a will be the same at root */
96         while (b != a) {
97                 b = b->parent;
98                 a = a->parent;
99         }
100
101         return a;
102 }
103
104 /**
105  * kernfs_path_from_node_locked - find a pseudo-absolute path to @kn_to,
106  * where kn_from is treated as root of the path.
107  * @kn_from: kernfs node which should be treated as root for the path
108  * @kn_to: kernfs node to which path is needed
109  * @buf: buffer to copy the path into
110  * @buflen: size of @buf
111  *
112  * We need to handle couple of scenarios here:
113  * [1] when @kn_from is an ancestor of @kn_to at some level
114  * kn_from: /n1/n2/n3
115  * kn_to:   /n1/n2/n3/n4/n5
116  * result:  /n4/n5
117  *
118  * [2] when @kn_from is on a different hierarchy and we need to find common
119  * ancestor between @kn_from and @kn_to.
120  * kn_from: /n1/n2/n3/n4
121  * kn_to:   /n1/n2/n5
122  * result:  /../../n5
123  * OR
124  * kn_from: /n1/n2/n3/n4/n5   [depth=5]
125  * kn_to:   /n1/n2/n3         [depth=3]
126  * result:  /../..
127  *
128  * [3] when @kn_to is NULL result will be "(null)"
129  *
130  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
131  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
132  * '\0'.  On error, -errno is returned.
133  */
134 static int kernfs_path_from_node_locked(struct kernfs_node *kn_to,
135                                         struct kernfs_node *kn_from,
136                                         char *buf, size_t buflen)
137 {
138         struct kernfs_node *kn, *common;
139         const char parent_str[] = "/..";
140         size_t depth_from, depth_to, len = 0;
141         int i, j;
142
143         if (!kn_to)
144                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
145
146         if (!kn_from)
147                 kn_from = kernfs_root(kn_to)->kn;
148
149         if (kn_from == kn_to)
150                 return strlcpy(buf, "/", buflen);
151
152         if (!buf)
153                 return -EINVAL;
154
155         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
156         if (WARN_ON(!common))
157                 return -EINVAL;
158
159         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
160         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
161
162         buf[0] = '\0';
163
164         for (i = 0; i < depth_from; i++)
165                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
166                                len < buflen ? buflen - len : 0);
167
168         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
169         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
170                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
171                         kn = kn->parent;
172                 len += strlcpy(buf + len, "/",
173                                len < buflen ? buflen - len : 0);
174                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
175                                len < buflen ? buflen - len : 0);
176         }
177
178         return len;
179 }
180
181 /**
182  * kernfs_name - obtain the name of a given node
183  * @kn: kernfs_node of interest
184  * @buf: buffer to copy @kn's name into
185  * @buflen: size of @buf
186  *
187  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
188  * similar to strlcpy().  It returns the length of @kn's name and if @buf
189  * isn't long enough, it's filled upto @buflen-1 and nul terminated.
190  *
191  * Fills buffer with "(null)" if @kn is NULL.
192  *
193  * This function can be called from any context.
194  */
195 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
196 {
197         unsigned long flags;
198         int ret;
199
200         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
201         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
202         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
203         return ret;
204 }
205
206 /**
207  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
208  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
209  * @to: kernfs_node of interest
210  * @buf: buffer to copy @to's path into
211  * @buflen: size of @buf
212  *
213  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
214  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
215  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
216  * returned.
217  *
218  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
219  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
220  * '\0'.  On error, -errno is returned.
221  */
222 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
223                           char *buf, size_t buflen)
224 {
225         unsigned long flags;
226         int ret;
227
228         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
229         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
230         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
231         return ret;
232 }
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
234
235 /**
236  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
237  * @kn: kernfs_node of interest
238  *
239  * This function can be called from any context.
240  */
241 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
242 {
243         unsigned long flags;
244
245         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
246
247         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
248         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
249
250         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
251 }
252
253 /**
254  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
255  * @kn: kernfs_node of interest
256  *
257  * This function can be called from any context.
258  */
259 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
260 {
261         unsigned long flags;
262         int sz;
263
264         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
265
266         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
267                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
268         if (sz < 0) {
269                 pr_cont("(error)");
270                 goto out;
271         }
272
273         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
274                 pr_cont("(name too long)");
275                 goto out;
276         }
277
278         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
279
280 out:
281         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
282 }
283
284 /**
285  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
286  * @kn: kernfs_node of interest
287  *
288  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
289  * called from any context.
290  */
291 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
292 {
293         struct kernfs_node *parent;
294         unsigned long flags;
295
296         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
297         parent = kn->parent;
298         kernfs_get(parent);
299         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
300
301         return parent;
302 }
303
304 /**
305  *      kernfs_name_hash
306  *      @name: Null terminated string to hash
307  *      @ns:   Namespace tag to hash
308  *
309  *      Returns 31 bit hash of ns + name (so it fits in an off_t )
310  */
311 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
312 {
313         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
314         unsigned int len = strlen(name);
315         while (len--)
316                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
317         hash = end_name_hash(hash);
318         hash &= 0x7fffffffU;
319         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
320         if (hash < 2)
321                 hash += 2;
322         if (hash >= INT_MAX)
323                 hash = INT_MAX - 1;
324         return hash;
325 }
326
327 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
328                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
329 {
330         if (hash < kn->hash)
331                 return -1;
332         if (hash > kn->hash)
333                 return 1;
334         if (ns < kn->ns)
335                 return -1;
336         if (ns > kn->ns)
337                 return 1;
338         return strcmp(name, kn->name);
339 }
340
341 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
342                              const struct kernfs_node *right)
343 {
344         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
345 }
346
347 /**
348  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
349  *      @kn: kernfs_node of interest
350  *
351  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
352  *      @kn->parent->dir.children.
353  *
354  *      Locking:
355  *      kernfs_rwsem held exclusive
356  *
357  *      RETURNS:
358  *      0 on susccess -EEXIST on failure.
359  */
360 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
361 {
362         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
363         struct rb_node *parent = NULL;
364
365         while (*node) {
366                 struct kernfs_node *pos;
367                 int result;
368
369                 pos = rb_to_kn(*node);
370                 parent = *node;
371                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
372                 if (result < 0)
373                         node = &pos->rb.rb_left;
374                 else if (result > 0)
375                         node = &pos->rb.rb_right;
376                 else
377                         return -EEXIST;
378         }
379
380         /* add new node and rebalance the tree */
381         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
382         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
383
384         /* successfully added, account subdir number */
385         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
386                 kn->parent->dir.subdirs++;
387         kernfs_inc_rev(kn->parent);
388
389         return 0;
390 }
391
392 /**
393  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
394  *      @kn: kernfs_node of interest
395  *
396  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
397  *      kn->parent->dir.children.  Returns %true if @kn was actually
398  *      removed, %false if @kn wasn't on the rbtree.
399  *
400  *      Locking:
401  *      kernfs_rwsem held exclusive
402  */
403 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
404 {
405         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
406                 return false;
407
408         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
409                 kn->parent->dir.subdirs--;
410         kernfs_inc_rev(kn->parent);
411
412         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
413         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
414         return true;
415 }
416
417 /**
418  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
419  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
420  *
421  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
422  *      is NULL.
423  *
424  *      RETURNS:
425  *      Pointer to @kn on success, NULL on failure.
426  */
427 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
428 {
429         if (unlikely(!kn))
430                 return NULL;
431
432         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
433                 return NULL;
434
435         if (kernfs_lockdep(kn))
436                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
437         return kn;
438 }
439
440 /**
441  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
442  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
443  *
444  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
445  *      is NULL.
446  */
447 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
448 {
449         int v;
450
451         if (unlikely(!kn))
452                 return;
453
454         if (kernfs_lockdep(kn))
455                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
456         v = atomic_dec_return(&kn->active);
457         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
458                 return;
459
460         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
461 }
462
463 /**
464  * kernfs_drain - drain kernfs_node
465  * @kn: kernfs_node to drain
466  *
467  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Mutiple
468  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
469  * return after draining is complete.
470  */
471 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
472         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
473         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
474 {
475         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
476
477         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
478         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
479
480         /*
481          * Skip draining if already fully drained. This avoids draining and its
482          * lockdep annotations for nodes which have never been activated
483          * allowing embedding kernfs_remove() in create error paths without
484          * worrying about draining.
485          */
486         if (atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS &&
487             !kernfs_should_drain_open_files(kn))
488                 return;
489
490         up_write(&root->kernfs_rwsem);
491
492         if (kernfs_lockdep(kn)) {
493                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
494                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
495                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
496         }
497
498         wait_event(root->deactivate_waitq,
499                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
500
501         if (kernfs_lockdep(kn)) {
502                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
503                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
504         }
505
506         if (kernfs_should_drain_open_files(kn))
507                 kernfs_drain_open_files(kn);
508
509         down_write(&root->kernfs_rwsem);
510 }
511
512 /**
513  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
514  * @kn: the target kernfs_node
515  */
516 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
517 {
518         if (kn) {
519                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
520                 atomic_inc(&kn->count);
521         }
522 }
523 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
524
525 /**
526  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
527  * @kn: the target kernfs_node
528  *
529  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
530  */
531 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
532 {
533         struct kernfs_node *parent;
534         struct kernfs_root *root;
535
536         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
537                 return;
538         root = kernfs_root(kn);
539  repeat:
540         /*
541          * Moving/renaming is always done while holding reference.
542          * kn->parent won't change beneath us.
543          */
544         parent = kn->parent;
545
546         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
547                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
548                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
549
550         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
551                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
552
553         kfree_const(kn->name);
554
555         if (kn->iattr) {
556                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs);
557                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
558         }
559         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
560         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
561         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
562         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
563
564         kn = parent;
565         if (kn) {
566                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
567                         goto repeat;
568         } else {
569                 /* just released the root kn, free @root too */
570                 idr_destroy(&root->ino_idr);
571                 kfree(root);
572         }
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
575
576 /**
577  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
578  * @dentry: the dentry in question
579  *
580  * Return the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
581  * kernfs one, %NULL is returned.
582  *
583  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
584  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
585  * fully responsible for determining what's accessible.
586  */
587 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
588 {
589         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
590                 return kernfs_dentry_node(dentry);
591         return NULL;
592 }
593
594 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
595                                              struct kernfs_node *parent,
596                                              const char *name, umode_t mode,
597                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
598                                              unsigned flags)
599 {
600         struct kernfs_node *kn;
601         u32 id_highbits;
602         int ret;
603
604         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
605         if (!name)
606                 return NULL;
607
608         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
609         if (!kn)
610                 goto err_out1;
611
612         idr_preload(GFP_KERNEL);
613         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
614         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
615         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
616                 root->id_highbits++;
617         id_highbits = root->id_highbits;
618         root->last_id_lowbits = ret;
619         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
620         idr_preload_end();
621         if (ret < 0)
622                 goto err_out2;
623
624         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
625
626         atomic_set(&kn->count, 1);
627         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
628         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
629
630         kn->name = name;
631         kn->mode = mode;
632         kn->flags = flags;
633
634         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
635                 struct iattr iattr = {
636                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
637                         .ia_uid = uid,
638                         .ia_gid = gid,
639                 };
640
641                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
642                 if (ret < 0)
643                         goto err_out3;
644         }
645
646         if (parent) {
647                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
648                 if (ret)
649                         goto err_out3;
650         }
651
652         return kn;
653
654  err_out3:
655         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
656         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
657         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
658  err_out2:
659         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
660  err_out1:
661         kfree_const(name);
662         return NULL;
663 }
664
665 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
666                                     const char *name, umode_t mode,
667                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
668                                     unsigned flags)
669 {
670         struct kernfs_node *kn;
671
672         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
673                                name, mode, uid, gid, flags);
674         if (kn) {
675                 kernfs_get(parent);
676                 kn->parent = parent;
677         }
678         return kn;
679 }
680
681 /*
682  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
683  * @root: the kernfs root
684  * @id: the target node id
685  *
686  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
687  * zero, all generations are matched.
688  *
689  * RETURNS:
690  * NULL on failure. Return a kernfs node with reference counter incremented
691  */
692 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
693                                                    u64 id)
694 {
695         struct kernfs_node *kn;
696         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
697         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
698
699         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
700
701         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
702         if (!kn)
703                 goto err_unlock;
704
705         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
706                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
707                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
708                         goto err_unlock;
709         } else {
710                 /* 0 matches all generations */
711                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
712                         goto err_unlock;
713         }
714
715         /*
716          * We should fail if @kn has never been activated and guarantee success
717          * if the caller knows that @kn is active. Both can be achieved by
718          * __kernfs_active() which tests @kn->active without kernfs_rwsem.
719          */
720         if (unlikely(!__kernfs_active(kn) || !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
721                 goto err_unlock;
722
723         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
724         return kn;
725 err_unlock:
726         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
727         return NULL;
728 }
729
730 /**
731  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
732  *      @kn: kernfs_node to be added
733  *
734  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
735  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
736  *      directory and link into the children list of the parent.
737  *
738  *      RETURNS:
739  *      0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
740  *      exists.
741  */
742 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
743 {
744         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
745         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
746         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
747         bool has_ns;
748         int ret;
749
750         down_write(&root->kernfs_rwsem);
751
752         ret = -EINVAL;
753         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
754         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
755                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
756                 goto out_unlock;
757
758         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
759                 goto out_unlock;
760
761         ret = -ENOENT;
762         if (parent->flags & (KERNFS_REMOVING | KERNFS_EMPTY_DIR))
763                 goto out_unlock;
764
765         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
766
767         ret = kernfs_link_sibling(kn);
768         if (ret)
769                 goto out_unlock;
770
771         /* Update timestamps on the parent */
772         ps_iattr = parent->iattr;
773         if (ps_iattr) {
774                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
775                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
776         }
777
778         up_write(&root->kernfs_rwsem);
779
780         /*
781          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
782          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
783          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
784          * been activated is not visible to userland and its removal won't
785          * trigger deactivation.
786          */
787         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
788                 kernfs_activate(kn);
789         return 0;
790
791 out_unlock:
792         up_write(&root->kernfs_rwsem);
793         return ret;
794 }
795
796 /**
797  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
798  * @parent: kernfs_node to search under
799  * @name: name to look for
800  * @ns: the namespace tag to use
801  *
802  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.  Returns pointer to
803  * the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
804  */
805 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
806                                           const unsigned char *name,
807                                           const void *ns)
808 {
809         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
810         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
811         unsigned int hash;
812
813         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
814
815         if (has_ns != (bool)ns) {
816                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
817                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
818                 return NULL;
819         }
820
821         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
822         while (node) {
823                 struct kernfs_node *kn;
824                 int result;
825
826                 kn = rb_to_kn(node);
827                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
828                 if (result < 0)
829                         node = node->rb_left;
830                 else if (result > 0)
831                         node = node->rb_right;
832                 else
833                         return kn;
834         }
835         return NULL;
836 }
837
838 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
839                                           const unsigned char *path,
840                                           const void *ns)
841 {
842         size_t len;
843         char *p, *name;
844
845         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
846
847         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
848
849         len = strlcpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
850
851         if (len >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
852                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
853                 return NULL;
854         }
855
856         p = kernfs_pr_cont_buf;
857
858         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
859                 if (*name == '\0')
860                         continue;
861                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
862         }
863
864         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
865
866         return parent;
867 }
868
869 /**
870  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
871  * @parent: kernfs_node to search under
872  * @name: name to look for
873  * @ns: the namespace tag to use
874  *
875  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
876  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
877  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
878  */
879 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
880                                            const char *name, const void *ns)
881 {
882         struct kernfs_node *kn;
883         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
884
885         down_read(&root->kernfs_rwsem);
886         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
887         kernfs_get(kn);
888         up_read(&root->kernfs_rwsem);
889
890         return kn;
891 }
892 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
893
894 /**
895  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
896  * @parent: kernfs_node to search under
897  * @path: path to look for
898  * @ns: the namespace tag to use
899  *
900  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
901  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
902  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
903  */
904 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
905                                            const char *path, const void *ns)
906 {
907         struct kernfs_node *kn;
908         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
909
910         down_read(&root->kernfs_rwsem);
911         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
912         kernfs_get(kn);
913         up_read(&root->kernfs_rwsem);
914
915         return kn;
916 }
917
918 /**
919  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
920  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
921  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
922  * @priv: opaque data associated with the new directory
923  *
924  * Returns the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
925  * failure.
926  */
927 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
928                                        unsigned int flags, void *priv)
929 {
930         struct kernfs_root *root;
931         struct kernfs_node *kn;
932
933         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
934         if (!root)
935                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
936
937         idr_init(&root->ino_idr);
938         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
939         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
940
941         /*
942          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
943          * High bits generation.  The starting value for both ino and
944          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
945          * accordingly.
946          */
947         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
948                 root->id_highbits = 0;
949         else
950                 root->id_highbits = 1;
951
952         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
953                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
954                                KERNFS_DIR);
955         if (!kn) {
956                 idr_destroy(&root->ino_idr);
957                 kfree(root);
958                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
959         }
960
961         kn->priv = priv;
962         kn->dir.root = root;
963
964         root->syscall_ops = scops;
965         root->flags = flags;
966         root->kn = kn;
967         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
968
969         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
970                 kernfs_activate(kn);
971
972         return root;
973 }
974
975 /**
976  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
977  * @root: root of the hierarchy to destroy
978  *
979  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
980  * directories and destroying @root.
981  */
982 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
983 {
984         /*
985          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
986          *  shouldn't be freed during the operation.
987          */
988         kernfs_get(root->kn);
989         kernfs_remove(root->kn);
990         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
991 }
992
993 /**
994  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
995  * @root: root to use to lookup
996  */
997 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
998 {
999         return root->kn;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
1004  * @parent: parent in which to create a new directory
1005  * @name: name of the new directory
1006  * @mode: mode of the new directory
1007  * @uid: uid of the new directory
1008  * @gid: gid of the new directory
1009  * @priv: opaque data associated with the new directory
1010  * @ns: optional namespace tag of the directory
1011  *
1012  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1013  */
1014 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1015                                          const char *name, umode_t mode,
1016                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1017                                          void *priv, const void *ns)
1018 {
1019         struct kernfs_node *kn;
1020         int rc;
1021
1022         /* allocate */
1023         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1024                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1025         if (!kn)
1026                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1027
1028         kn->dir.root = parent->dir.root;
1029         kn->ns = ns;
1030         kn->priv = priv;
1031
1032         /* link in */
1033         rc = kernfs_add_one(kn);
1034         if (!rc)
1035                 return kn;
1036
1037         kernfs_put(kn);
1038         return ERR_PTR(rc);
1039 }
1040
1041 /**
1042  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1043  * @parent: parent in which to create a new directory
1044  * @name: name of the new directory
1045  *
1046  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1047  */
1048 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1049                                             const char *name)
1050 {
1051         struct kernfs_node *kn;
1052         int rc;
1053
1054         /* allocate */
1055         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1056                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1057         if (!kn)
1058                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1059
1060         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1061         kn->dir.root = parent->dir.root;
1062         kn->ns = NULL;
1063         kn->priv = NULL;
1064
1065         /* link in */
1066         rc = kernfs_add_one(kn);
1067         if (!rc)
1068                 return kn;
1069
1070         kernfs_put(kn);
1071         return ERR_PTR(rc);
1072 }
1073
1074 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1075 {
1076         struct kernfs_node *kn;
1077         struct kernfs_root *root;
1078
1079         if (flags & LOOKUP_RCU)
1080                 return -ECHILD;
1081
1082         /* Negative hashed dentry? */
1083         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1084                 struct kernfs_node *parent;
1085
1086                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1087                  * proceed to ->lookup.
1088                  */
1089                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1090                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1091                 if (parent) {
1092                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1093                         root = kernfs_root(parent);
1094                         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1095                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1096                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1097                                 return 0;
1098                         }
1099                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1100                 } else
1101                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1102
1103                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1104                  * dentry negative and return success.
1105                  */
1106                 return 1;
1107         }
1108
1109         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1110         root = kernfs_root(kn);
1111         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1112
1113         /* The kernfs node has been deactivated */
1114         if (!kernfs_active(kn))
1115                 goto out_bad;
1116
1117         /* The kernfs node has been moved? */
1118         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1119                 goto out_bad;
1120
1121         /* The kernfs node has been renamed */
1122         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1123                 goto out_bad;
1124
1125         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1126         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1127             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1128                 goto out_bad;
1129
1130         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1131         return 1;
1132 out_bad:
1133         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1138         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1139 };
1140
1141 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1142                                         struct dentry *dentry,
1143                                         unsigned int flags)
1144 {
1145         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1146         struct kernfs_node *kn;
1147         struct kernfs_root *root;
1148         struct inode *inode = NULL;
1149         const void *ns = NULL;
1150
1151         root = kernfs_root(parent);
1152         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1153         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1154                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1155
1156         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1157         /* attach dentry and inode */
1158         if (kn) {
1159                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1160                  * create a negative.
1161                  */
1162                 if (!kernfs_active(kn)) {
1163                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1164                         return NULL;
1165                 }
1166                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1167                 if (!inode)
1168                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1169         }
1170         /*
1171          * Needed for negative dentry validation.
1172          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1173          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1174          * called from vfs_rmdir().
1175          */
1176         if (!IS_ERR(inode))
1177                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1178         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1179
1180         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1181         return d_splice_alias(inode, dentry);
1182 }
1183
1184 static int kernfs_iop_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns,
1185                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1186                             umode_t mode)
1187 {
1188         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1189         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1190         int ret;
1191
1192         if (!scops || !scops->mkdir)
1193                 return -EPERM;
1194
1195         if (!kernfs_get_active(parent))
1196                 return -ENODEV;
1197
1198         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1199
1200         kernfs_put_active(parent);
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1205 {
1206         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1207         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1208         int ret;
1209
1210         if (!scops || !scops->rmdir)
1211                 return -EPERM;
1212
1213         if (!kernfs_get_active(kn))
1214                 return -ENODEV;
1215
1216         ret = scops->rmdir(kn);
1217
1218         kernfs_put_active(kn);
1219         return ret;
1220 }
1221
1222 static int kernfs_iop_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
1223                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1224                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1225                              unsigned int flags)
1226 {
1227         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1228         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1229         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1230         int ret;
1231
1232         if (flags)
1233                 return -EINVAL;
1234
1235         if (!scops || !scops->rename)
1236                 return -EPERM;
1237
1238         if (!kernfs_get_active(kn))
1239                 return -ENODEV;
1240
1241         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1242                 kernfs_put_active(kn);
1243                 return -ENODEV;
1244         }
1245
1246         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1247
1248         kernfs_put_active(new_parent);
1249         kernfs_put_active(kn);
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1254         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1255         .permission     = kernfs_iop_permission,
1256         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1257         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1258         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1259
1260         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1261         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1262         .rename         = kernfs_iop_rename,
1263 };
1264
1265 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1266 {
1267         struct kernfs_node *last;
1268
1269         while (true) {
1270                 struct rb_node *rbn;
1271
1272                 last = pos;
1273
1274                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1275                         break;
1276
1277                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1278                 if (!rbn)
1279                         break;
1280
1281                 pos = rb_to_kn(rbn);
1282         }
1283
1284         return last;
1285 }
1286
1287 /**
1288  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1289  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1290  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1291  *
1292  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1293  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1294  * visited.
1295  */
1296 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1297                                                        struct kernfs_node *root)
1298 {
1299         struct rb_node *rbn;
1300
1301         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1302
1303         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1304         if (!pos)
1305                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1306
1307         /* if we visited @root, we're done */
1308         if (pos == root)
1309                 return NULL;
1310
1311         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1312         rbn = rb_next(&pos->rb);
1313         if (rbn)
1314                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1315
1316         /* no sibling left, visit parent */
1317         return pos->parent;
1318 }
1319
1320 static void kernfs_activate_one(struct kernfs_node *kn)
1321 {
1322         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1323
1324         kn->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1325
1326         if (kernfs_active(kn) || (kn->flags & (KERNFS_HIDDEN | KERNFS_REMOVING)))
1327                 return;
1328
1329         WARN_ON_ONCE(kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1330         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1331
1332         atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1333 }
1334
1335 /**
1336  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1337  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1338  *
1339  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1340  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1341  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1342  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1343  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1344  *
1345  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1346  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1347  */
1348 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1349 {
1350         struct kernfs_node *pos;
1351         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1352
1353         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1354
1355         pos = NULL;
1356         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1357                 kernfs_activate_one(pos);
1358
1359         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1360 }
1361
1362 /**
1363  * kernfs_show - show or hide a node
1364  * @kn: kernfs_node to show or hide
1365  * @show: whether to show or hide
1366  *
1367  * If @show is %false, @kn is marked hidden and deactivated. A hidden node is
1368  * ignored in future activaitons. If %true, the mark is removed and activation
1369  * state is restored. This function won't implicitly activate a new node in a
1370  * %KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED root which hasn't been activated yet.
1371  *
1372  * To avoid recursion complexities, directories aren't supported for now.
1373  */
1374 void kernfs_show(struct kernfs_node *kn, bool show)
1375 {
1376         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1377
1378         if (WARN_ON_ONCE(kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR))
1379                 return;
1380
1381         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1382
1383         if (show) {
1384                 kn->flags &= ~KERNFS_HIDDEN;
1385                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1386                         kernfs_activate_one(kn);
1387         } else {
1388                 kn->flags |= KERNFS_HIDDEN;
1389                 if (kernfs_active(kn))
1390                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1391                 kernfs_drain(kn);
1392         }
1393
1394         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1395 }
1396
1397 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1398 {
1399         struct kernfs_node *pos;
1400
1401         /* Short-circuit if non-root @kn has already finished removal. */
1402         if (!kn)
1403                 return;
1404
1405         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1406
1407         /*
1408          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1409          * after removal.
1410          */
1411         if (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
1412                 return;
1413
1414         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1415
1416         /* prevent new usage by marking all nodes removing and deactivating */
1417         pos = NULL;
1418         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1419                 pos->flags |= KERNFS_REMOVING;
1420                 if (kernfs_active(pos))
1421                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1422         }
1423
1424         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1425         do {
1426                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1427
1428                 /*
1429                  * kernfs_drain() may drop kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1430                  * base ref could have been put by someone else by the time
1431                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1432                  * underneath us.
1433                  */
1434                 kernfs_get(pos);
1435
1436                 kernfs_drain(pos);
1437
1438                 /*
1439                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1440                  * to decide who's responsible for cleanups.
1441                  */
1442                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1443                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1444                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1445
1446                         /* update timestamps on the parent */
1447                         if (ps_iattr) {
1448                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1449                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1450                         }
1451
1452                         kernfs_put(pos);
1453                 }
1454
1455                 kernfs_put(pos);
1456         } while (pos != kn);
1457 }
1458
1459 /**
1460  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1461  * @kn: the kernfs_node to remove
1462  *
1463  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1464  */
1465 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1466 {
1467         struct kernfs_root *root;
1468
1469         if (!kn)
1470                 return;
1471
1472         root = kernfs_root(kn);
1473
1474         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1475         __kernfs_remove(kn);
1476         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1477 }
1478
1479 /**
1480  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1481  * @kn: the self kernfs_node
1482  *
1483  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1484  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1485  * this function must also be matched with an invocation of
1486  * kernfs_unbreak_active_protection().
1487  *
1488  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1489  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1490  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1491  * dereferences are accessible.
1492  */
1493 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1494 {
1495         /*
1496          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1497          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1498          */
1499         kernfs_put_active(kn);
1500 }
1501
1502 /**
1503  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1504  * @kn: the self kernfs_node
1505  *
1506  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1507  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1508  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1509  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1510  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1511  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1512  *
1513  * While this function may be called at any point after
1514  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1515  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1516  */
1517 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1518 {
1519         /*
1520          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1521          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1522          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1523          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1524          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1525          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1526          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1527          */
1528         atomic_inc(&kn->active);
1529         if (kernfs_lockdep(kn))
1530                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1531 }
1532
1533 /**
1534  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1535  * @kn: the self kernfs_node to remove
1536  *
1537  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1538  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1539  * implement a file operation which deletes itself.
1540  *
1541  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1542  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1543  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1544  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1545  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1546  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1547  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1548  * kernfs_remove() on self.
1549  *
1550  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1551  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1552  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1553  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1554  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1555  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1556  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1557  * finish only after the whole operation is complete.
1558  */
1559 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1560 {
1561         bool ret;
1562         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1563
1564         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1565         kernfs_break_active_protection(kn);
1566
1567         /*
1568          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1569          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1570          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1571          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1572          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1573          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1574          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1575          */
1576         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1577                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1578                 __kernfs_remove(kn);
1579                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1580                 ret = true;
1581         } else {
1582                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1583                 DEFINE_WAIT(wait);
1584
1585                 while (true) {
1586                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1587
1588                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1589                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1590                                 break;
1591
1592                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1593                         schedule();
1594                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1595                 }
1596                 finish_wait(waitq, &wait);
1597                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1598                 ret = false;
1599         }
1600
1601         /*
1602          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1603          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1604          */
1605         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1606
1607         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1608         return ret;
1609 }
1610
1611 /**
1612  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1613  * @parent: parent of the target
1614  * @name: name of the kernfs_node to remove
1615  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1616  *
1617  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1618  * Returns 0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1619  */
1620 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1621                              const void *ns)
1622 {
1623         struct kernfs_node *kn;
1624         struct kernfs_root *root;
1625
1626         if (!parent) {
1627                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1628                         name);
1629                 return -ENOENT;
1630         }
1631
1632         root = kernfs_root(parent);
1633         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1634
1635         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1636         if (kn) {
1637                 kernfs_get(kn);
1638                 __kernfs_remove(kn);
1639                 kernfs_put(kn);
1640         }
1641
1642         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1643
1644         if (kn)
1645                 return 0;
1646         else
1647                 return -ENOENT;
1648 }
1649
1650 /**
1651  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1652  * @kn: target node
1653  * @new_parent: new parent to put @sd under
1654  * @new_name: new name
1655  * @new_ns: new namespace tag
1656  */
1657 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1658                      const char *new_name, const void *new_ns)
1659 {
1660         struct kernfs_node *old_parent;
1661         struct kernfs_root *root;
1662         const char *old_name = NULL;
1663         int error;
1664
1665         /* can't move or rename root */
1666         if (!kn->parent)
1667                 return -EINVAL;
1668
1669         root = kernfs_root(kn);
1670         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1671
1672         error = -ENOENT;
1673         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1674             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1675                 goto out;
1676
1677         error = 0;
1678         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1679             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1680                 goto out;       /* nothing to rename */
1681
1682         error = -EEXIST;
1683         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1684                 goto out;
1685
1686         /* rename kernfs_node */
1687         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1688                 error = -ENOMEM;
1689                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1690                 if (!new_name)
1691                         goto out;
1692         } else {
1693                 new_name = NULL;
1694         }
1695
1696         /*
1697          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1698          */
1699         kernfs_unlink_sibling(kn);
1700         kernfs_get(new_parent);
1701
1702         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1703         spin_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1704
1705         old_parent = kn->parent;
1706         kn->parent = new_parent;
1707
1708         kn->ns = new_ns;
1709         if (new_name) {
1710                 old_name = kn->name;
1711                 kn->name = new_name;
1712         }
1713
1714         spin_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1715
1716         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1717         kernfs_link_sibling(kn);
1718
1719         kernfs_put(old_parent);
1720         kfree_const(old_name);
1721
1722         error = 0;
1723  out:
1724         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1725         return error;
1726 }
1727
1728 /* Relationship between mode and the DT_xxx types */
1729 static inline unsigned char dt_type(struct kernfs_node *kn)
1730 {
1731         return (kn->mode >> 12) & 15;
1732 }
1733
1734 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1735 {
1736         kernfs_put(filp->private_data);
1737         return 0;
1738 }
1739
1740 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1741         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1742 {
1743         if (pos) {
1744                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1745                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1746                 kernfs_put(pos);
1747                 if (!valid)
1748                         pos = NULL;
1749         }
1750         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1751                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1752                 while (node) {
1753                         pos = rb_to_kn(node);
1754
1755                         if (hash < pos->hash)
1756                                 node = node->rb_left;
1757                         else if (hash > pos->hash)
1758                                 node = node->rb_right;
1759                         else
1760                                 break;
1761                 }
1762         }
1763         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1764         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1765                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1766                 if (!node)
1767                         pos = NULL;
1768                 else
1769                         pos = rb_to_kn(node);
1770         }
1771         return pos;
1772 }
1773
1774 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1775         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1776 {
1777         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1778         if (pos) {
1779                 do {
1780                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1781                         if (!node)
1782                                 pos = NULL;
1783                         else
1784                                 pos = rb_to_kn(node);
1785                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1786         }
1787         return pos;
1788 }
1789
1790 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1791 {
1792         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1793         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1794         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1795         struct kernfs_root *root;
1796         const void *ns = NULL;
1797
1798         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1799                 return 0;
1800
1801         root = kernfs_root(parent);
1802         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1803
1804         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1805                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1806
1807         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1808              pos;
1809              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1810                 const char *name = pos->name;
1811                 unsigned int type = dt_type(pos);
1812                 int len = strlen(name);
1813                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1814
1815                 ctx->pos = pos->hash;
1816                 file->private_data = pos;
1817                 kernfs_get(pos);
1818
1819                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1820                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1821                         return 0;
1822                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1823         }
1824         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1825         file->private_data = NULL;
1826         ctx->pos = INT_MAX;
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1831         .read           = generic_read_dir,
1832         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1833         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1834         .llseek         = generic_file_llseek,
1835 };