Merge tag 'char-misc-6.6-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh...
[platform/kernel/linux-rpi.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_RWLOCK(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  * Return: 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         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
153         if (WARN_ON(!common))
154                 return -EINVAL;
155
156         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
157         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
158
159         buf[0] = '\0';
160
161         for (i = 0; i < depth_from; i++)
162                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
163                                len < buflen ? buflen - len : 0);
164
165         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
166         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
167                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
168                         kn = kn->parent;
169                 len += strlcpy(buf + len, "/",
170                                len < buflen ? buflen - len : 0);
171                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
172                                len < buflen ? buflen - len : 0);
173         }
174
175         return len;
176 }
177
178 /**
179  * kernfs_name - obtain the name of a given node
180  * @kn: kernfs_node of interest
181  * @buf: buffer to copy @kn's name into
182  * @buflen: size of @buf
183  *
184  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
185  * similar to strlcpy().
186  *
187  * Fills buffer with "(null)" if @kn is %NULL.
188  *
189  * Return: the length of @kn's name and if @buf isn't long enough,
190  * it's filled up to @buflen-1 and nul terminated.
191  *
192  * This function can be called from any context.
193  */
194 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
195 {
196         unsigned long flags;
197         int ret;
198
199         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
200         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
201         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
202         return ret;
203 }
204
205 /**
206  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
207  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
208  * @to: kernfs_node of interest
209  * @buf: buffer to copy @to's path into
210  * @buflen: size of @buf
211  *
212  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
213  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
214  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
215  * returned.
216  *
217  * Return: the length of the full path.  If the full length is equal to or
218  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
219  * '\0'.  On error, -errno is returned.
220  */
221 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
222                           char *buf, size_t buflen)
223 {
224         unsigned long flags;
225         int ret;
226
227         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
228         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
229         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
230         return ret;
231 }
232 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
233
234 /**
235  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
236  * @kn: kernfs_node of interest
237  *
238  * This function can be called from any context.
239  */
240 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
241 {
242         unsigned long flags;
243
244         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
245
246         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
247         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
248
249         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
250 }
251
252 /**
253  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
254  * @kn: kernfs_node of interest
255  *
256  * This function can be called from any context.
257  */
258 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
259 {
260         unsigned long flags;
261         int sz;
262
263         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
264
265         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
266                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
267         if (sz < 0) {
268                 pr_cont("(error)");
269                 goto out;
270         }
271
272         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
273                 pr_cont("(name too long)");
274                 goto out;
275         }
276
277         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
278
279 out:
280         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
281 }
282
283 /**
284  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
285  * @kn: kernfs_node of interest
286  *
287  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
288  * called from any context.
289  *
290  * Return: parent node of @kn
291  */
292 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
293 {
294         struct kernfs_node *parent;
295         unsigned long flags;
296
297         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
298         parent = kn->parent;
299         kernfs_get(parent);
300         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
301
302         return parent;
303 }
304
305 /**
306  *      kernfs_name_hash - calculate hash of @ns + @name
307  *      @name: Null terminated string to hash
308  *      @ns:   Namespace tag to hash
309  *
310  *      Return: 31-bit hash of ns + name (so it fits in an off_t)
311  */
312 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
313 {
314         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
315         unsigned int len = strlen(name);
316         while (len--)
317                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
318         hash = end_name_hash(hash);
319         hash &= 0x7fffffffU;
320         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
321         if (hash < 2)
322                 hash += 2;
323         if (hash >= INT_MAX)
324                 hash = INT_MAX - 1;
325         return hash;
326 }
327
328 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
329                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
330 {
331         if (hash < kn->hash)
332                 return -1;
333         if (hash > kn->hash)
334                 return 1;
335         if (ns < kn->ns)
336                 return -1;
337         if (ns > kn->ns)
338                 return 1;
339         return strcmp(name, kn->name);
340 }
341
342 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
343                              const struct kernfs_node *right)
344 {
345         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
346 }
347
348 /**
349  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
350  *      @kn: kernfs_node of interest
351  *
352  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
353  *      @kn->parent->dir.children.
354  *
355  *      Locking:
356  *      kernfs_rwsem held exclusive
357  *
358  *      Return:
359  *      %0 on success, -EEXIST on failure.
360  */
361 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
362 {
363         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
364         struct rb_node *parent = NULL;
365
366         while (*node) {
367                 struct kernfs_node *pos;
368                 int result;
369
370                 pos = rb_to_kn(*node);
371                 parent = *node;
372                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
373                 if (result < 0)
374                         node = &pos->rb.rb_left;
375                 else if (result > 0)
376                         node = &pos->rb.rb_right;
377                 else
378                         return -EEXIST;
379         }
380
381         /* add new node and rebalance the tree */
382         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
383         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
384
385         /* successfully added, account subdir number */
386         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
387         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
388                 kn->parent->dir.subdirs++;
389         kernfs_inc_rev(kn->parent);
390         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
391
392         return 0;
393 }
394
395 /**
396  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
397  *      @kn: kernfs_node of interest
398  *
399  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
400  *      kn->parent->dir.children.
401  *
402  *      Return: %true if @kn was actually removed,
403  *      %false if @kn wasn't on the rbtree.
404  *
405  *      Locking:
406  *      kernfs_rwsem held exclusive
407  */
408 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
409 {
410         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
411                 return false;
412
413         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
414         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
415                 kn->parent->dir.subdirs--;
416         kernfs_inc_rev(kn->parent);
417         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
418
419         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
420         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
421         return true;
422 }
423
424 /**
425  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
426  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
427  *
428  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
429  *      is %NULL.
430  *
431  *      Return:
432  *      Pointer to @kn on success, %NULL on failure.
433  */
434 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
435 {
436         if (unlikely(!kn))
437                 return NULL;
438
439         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
440                 return NULL;
441
442         if (kernfs_lockdep(kn))
443                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
444         return kn;
445 }
446
447 /**
448  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
449  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
450  *
451  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
452  *      is %NULL.
453  */
454 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
455 {
456         int v;
457
458         if (unlikely(!kn))
459                 return;
460
461         if (kernfs_lockdep(kn))
462                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
463         v = atomic_dec_return(&kn->active);
464         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
465                 return;
466
467         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
468 }
469
470 /**
471  * kernfs_drain - drain kernfs_node
472  * @kn: kernfs_node to drain
473  *
474  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Multiple
475  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
476  * return after draining is complete.
477  */
478 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
479         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
480         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
481 {
482         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
483
484         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
485         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
486
487         /*
488          * Skip draining if already fully drained. This avoids draining and its
489          * lockdep annotations for nodes which have never been activated
490          * allowing embedding kernfs_remove() in create error paths without
491          * worrying about draining.
492          */
493         if (atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS &&
494             !kernfs_should_drain_open_files(kn))
495                 return;
496
497         up_write(&root->kernfs_rwsem);
498
499         if (kernfs_lockdep(kn)) {
500                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
501                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
502                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
503         }
504
505         wait_event(root->deactivate_waitq,
506                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
507
508         if (kernfs_lockdep(kn)) {
509                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
510                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
511         }
512
513         if (kernfs_should_drain_open_files(kn))
514                 kernfs_drain_open_files(kn);
515
516         down_write(&root->kernfs_rwsem);
517 }
518
519 /**
520  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
521  * @kn: the target kernfs_node
522  */
523 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
524 {
525         if (kn) {
526                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
527                 atomic_inc(&kn->count);
528         }
529 }
530 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
531
532 /**
533  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
534  * @kn: the target kernfs_node
535  *
536  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
537  */
538 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
539 {
540         struct kernfs_node *parent;
541         struct kernfs_root *root;
542
543         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
544                 return;
545         root = kernfs_root(kn);
546  repeat:
547         /*
548          * Moving/renaming is always done while holding reference.
549          * kn->parent won't change beneath us.
550          */
551         parent = kn->parent;
552
553         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
554                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
555                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
556
557         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
558                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
559
560         kfree_const(kn->name);
561
562         if (kn->iattr) {
563                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs, NULL);
564                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
565         }
566         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
567         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
568         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
569         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
570
571         kn = parent;
572         if (kn) {
573                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
574                         goto repeat;
575         } else {
576                 /* just released the root kn, free @root too */
577                 idr_destroy(&root->ino_idr);
578                 kfree(root);
579         }
580 }
581 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
582
583 /**
584  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
585  * @dentry: the dentry in question
586  *
587  * Return: the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
588  * kernfs one, %NULL is returned.
589  *
590  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
591  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
592  * fully responsible for determining what's accessible.
593  */
594 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
595 {
596         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
597                 return kernfs_dentry_node(dentry);
598         return NULL;
599 }
600
601 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
602                                              struct kernfs_node *parent,
603                                              const char *name, umode_t mode,
604                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
605                                              unsigned flags)
606 {
607         struct kernfs_node *kn;
608         u32 id_highbits;
609         int ret;
610
611         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
612         if (!name)
613                 return NULL;
614
615         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
616         if (!kn)
617                 goto err_out1;
618
619         idr_preload(GFP_KERNEL);
620         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
621         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
622         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
623                 root->id_highbits++;
624         id_highbits = root->id_highbits;
625         root->last_id_lowbits = ret;
626         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
627         idr_preload_end();
628         if (ret < 0)
629                 goto err_out2;
630
631         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
632
633         atomic_set(&kn->count, 1);
634         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
635         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
636
637         kn->name = name;
638         kn->mode = mode;
639         kn->flags = flags;
640
641         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
642                 struct iattr iattr = {
643                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
644                         .ia_uid = uid,
645                         .ia_gid = gid,
646                 };
647
648                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
649                 if (ret < 0)
650                         goto err_out3;
651         }
652
653         if (parent) {
654                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
655                 if (ret)
656                         goto err_out3;
657         }
658
659         return kn;
660
661  err_out3:
662         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
663         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
664         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
665  err_out2:
666         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
667  err_out1:
668         kfree_const(name);
669         return NULL;
670 }
671
672 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
673                                     const char *name, umode_t mode,
674                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
675                                     unsigned flags)
676 {
677         struct kernfs_node *kn;
678
679         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
680                                name, mode, uid, gid, flags);
681         if (kn) {
682                 kernfs_get(parent);
683                 kn->parent = parent;
684         }
685         return kn;
686 }
687
688 /*
689  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
690  * @root: the kernfs root
691  * @id: the target node id
692  *
693  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
694  * zero, all generations are matched.
695  *
696  * Return: %NULL on failure,
697  * otherwise a kernfs node with reference counter incremented.
698  */
699 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
700                                                    u64 id)
701 {
702         struct kernfs_node *kn;
703         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
704         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
705
706         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
707
708         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
709         if (!kn)
710                 goto err_unlock;
711
712         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
713                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
714                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
715                         goto err_unlock;
716         } else {
717                 /* 0 matches all generations */
718                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
719                         goto err_unlock;
720         }
721
722         /*
723          * We should fail if @kn has never been activated and guarantee success
724          * if the caller knows that @kn is active. Both can be achieved by
725          * __kernfs_active() which tests @kn->active without kernfs_rwsem.
726          */
727         if (unlikely(!__kernfs_active(kn) || !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
728                 goto err_unlock;
729
730         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
731         return kn;
732 err_unlock:
733         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
734         return NULL;
735 }
736
737 /**
738  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
739  *      @kn: kernfs_node to be added
740  *
741  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
742  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
743  *      directory and link into the children list of the parent.
744  *
745  *      Return:
746  *      %0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
747  *      exists.
748  */
749 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
750 {
751         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
752         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
753         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
754         bool has_ns;
755         int ret;
756
757         down_write(&root->kernfs_rwsem);
758
759         ret = -EINVAL;
760         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
761         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
762                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
763                 goto out_unlock;
764
765         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
766                 goto out_unlock;
767
768         ret = -ENOENT;
769         if (parent->flags & (KERNFS_REMOVING | KERNFS_EMPTY_DIR))
770                 goto out_unlock;
771
772         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
773
774         ret = kernfs_link_sibling(kn);
775         if (ret)
776                 goto out_unlock;
777
778         /* Update timestamps on the parent */
779         down_write(&root->kernfs_iattr_rwsem);
780
781         ps_iattr = parent->iattr;
782         if (ps_iattr) {
783                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
784                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
785         }
786
787         up_write(&root->kernfs_iattr_rwsem);
788         up_write(&root->kernfs_rwsem);
789
790         /*
791          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
792          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
793          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
794          * been activated is not visible to userland and its removal won't
795          * trigger deactivation.
796          */
797         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
798                 kernfs_activate(kn);
799         return 0;
800
801 out_unlock:
802         up_write(&root->kernfs_rwsem);
803         return ret;
804 }
805
806 /**
807  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
808  * @parent: kernfs_node to search under
809  * @name: name to look for
810  * @ns: the namespace tag to use
811  *
812  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.
813  *
814  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
815  */
816 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
817                                           const unsigned char *name,
818                                           const void *ns)
819 {
820         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
821         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
822         unsigned int hash;
823
824         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
825
826         if (has_ns != (bool)ns) {
827                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
828                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
829                 return NULL;
830         }
831
832         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
833         while (node) {
834                 struct kernfs_node *kn;
835                 int result;
836
837                 kn = rb_to_kn(node);
838                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
839                 if (result < 0)
840                         node = node->rb_left;
841                 else if (result > 0)
842                         node = node->rb_right;
843                 else
844                         return kn;
845         }
846         return NULL;
847 }
848
849 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
850                                           const unsigned char *path,
851                                           const void *ns)
852 {
853         size_t len;
854         char *p, *name;
855
856         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
857
858         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
859
860         len = strlcpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
861
862         if (len >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
863                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
864                 return NULL;
865         }
866
867         p = kernfs_pr_cont_buf;
868
869         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
870                 if (*name == '\0')
871                         continue;
872                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
873         }
874
875         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
876
877         return parent;
878 }
879
880 /**
881  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
882  * @parent: kernfs_node to search under
883  * @name: name to look for
884  * @ns: the namespace tag to use
885  *
886  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
887  * if found.  This function may sleep.
888  *
889  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
890  */
891 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
892                                            const char *name, const void *ns)
893 {
894         struct kernfs_node *kn;
895         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
896
897         down_read(&root->kernfs_rwsem);
898         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
899         kernfs_get(kn);
900         up_read(&root->kernfs_rwsem);
901
902         return kn;
903 }
904 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
905
906 /**
907  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
908  * @parent: kernfs_node to search under
909  * @path: path to look for
910  * @ns: the namespace tag to use
911  *
912  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
913  * if found.  This function may sleep.
914  *
915  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
916  */
917 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
918                                            const char *path, const void *ns)
919 {
920         struct kernfs_node *kn;
921         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
922
923         down_read(&root->kernfs_rwsem);
924         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
925         kernfs_get(kn);
926         up_read(&root->kernfs_rwsem);
927
928         return kn;
929 }
930
931 /**
932  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
933  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
934  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
935  * @priv: opaque data associated with the new directory
936  *
937  * Return: the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
938  * failure.
939  */
940 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
941                                        unsigned int flags, void *priv)
942 {
943         struct kernfs_root *root;
944         struct kernfs_node *kn;
945
946         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
947         if (!root)
948                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
949
950         idr_init(&root->ino_idr);
951         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
952         init_rwsem(&root->kernfs_iattr_rwsem);
953         init_rwsem(&root->kernfs_supers_rwsem);
954         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
955
956         /*
957          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
958          * High bits generation.  The starting value for both ino and
959          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
960          * accordingly.
961          */
962         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
963                 root->id_highbits = 0;
964         else
965                 root->id_highbits = 1;
966
967         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
968                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
969                                KERNFS_DIR);
970         if (!kn) {
971                 idr_destroy(&root->ino_idr);
972                 kfree(root);
973                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
974         }
975
976         kn->priv = priv;
977         kn->dir.root = root;
978
979         root->syscall_ops = scops;
980         root->flags = flags;
981         root->kn = kn;
982         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
983
984         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
985                 kernfs_activate(kn);
986
987         return root;
988 }
989
990 /**
991  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
992  * @root: root of the hierarchy to destroy
993  *
994  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
995  * directories and destroying @root.
996  */
997 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
998 {
999         /*
1000          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
1001          *  shouldn't be freed during the operation.
1002          */
1003         kernfs_get(root->kn);
1004         kernfs_remove(root->kn);
1005         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
1006 }
1007
1008 /**
1009  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
1010  * @root: root to use to lookup
1011  *
1012  * Return: @root's kernfs_node
1013  */
1014 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
1015 {
1016         return root->kn;
1017 }
1018
1019 /**
1020  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
1021  * @parent: parent in which to create a new directory
1022  * @name: name of the new directory
1023  * @mode: mode of the new directory
1024  * @uid: uid of the new directory
1025  * @gid: gid of the new directory
1026  * @priv: opaque data associated with the new directory
1027  * @ns: optional namespace tag of the directory
1028  *
1029  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1030  */
1031 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1032                                          const char *name, umode_t mode,
1033                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1034                                          void *priv, const void *ns)
1035 {
1036         struct kernfs_node *kn;
1037         int rc;
1038
1039         /* allocate */
1040         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1041                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1042         if (!kn)
1043                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1044
1045         kn->dir.root = parent->dir.root;
1046         kn->ns = ns;
1047         kn->priv = priv;
1048
1049         /* link in */
1050         rc = kernfs_add_one(kn);
1051         if (!rc)
1052                 return kn;
1053
1054         kernfs_put(kn);
1055         return ERR_PTR(rc);
1056 }
1057
1058 /**
1059  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1060  * @parent: parent in which to create a new directory
1061  * @name: name of the new directory
1062  *
1063  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1064  */
1065 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1066                                             const char *name)
1067 {
1068         struct kernfs_node *kn;
1069         int rc;
1070
1071         /* allocate */
1072         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1073                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1074         if (!kn)
1075                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1076
1077         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1078         kn->dir.root = parent->dir.root;
1079         kn->ns = NULL;
1080         kn->priv = NULL;
1081
1082         /* link in */
1083         rc = kernfs_add_one(kn);
1084         if (!rc)
1085                 return kn;
1086
1087         kernfs_put(kn);
1088         return ERR_PTR(rc);
1089 }
1090
1091 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1092 {
1093         struct kernfs_node *kn;
1094         struct kernfs_root *root;
1095
1096         if (flags & LOOKUP_RCU)
1097                 return -ECHILD;
1098
1099         /* Negative hashed dentry? */
1100         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1101                 struct kernfs_node *parent;
1102
1103                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1104                  * proceed to ->lookup.
1105                  *
1106                  * There's nothing special needed here when getting the
1107                  * dentry parent, even if a concurrent rename is in
1108                  * progress. That's because the dentry is negative so
1109                  * it can only be the target of the rename and it will
1110                  * be doing a d_move() not a replace. Consequently the
1111                  * dentry d_parent won't change over the d_move().
1112                  *
1113                  * Also kernfs negative dentries transitioning from
1114                  * negative to positive during revalidate won't happen
1115                  * because they are invalidated on containing directory
1116                  * changes and the lookup re-done so that a new positive
1117                  * dentry can be properly created.
1118                  */
1119                 root = kernfs_root_from_sb(dentry->d_sb);
1120                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1121                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1122                 if (parent) {
1123                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1124                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1125                                 return 0;
1126                         }
1127                 }
1128                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1129
1130                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1131                  * dentry negative and return success.
1132                  */
1133                 return 1;
1134         }
1135
1136         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1137         root = kernfs_root(kn);
1138         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1139
1140         /* The kernfs node has been deactivated */
1141         if (!kernfs_active(kn))
1142                 goto out_bad;
1143
1144         /* The kernfs node has been moved? */
1145         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1146                 goto out_bad;
1147
1148         /* The kernfs node has been renamed */
1149         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1150                 goto out_bad;
1151
1152         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1153         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1154             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1155                 goto out_bad;
1156
1157         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1158         return 1;
1159 out_bad:
1160         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1165         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1166 };
1167
1168 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1169                                         struct dentry *dentry,
1170                                         unsigned int flags)
1171 {
1172         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1173         struct kernfs_node *kn;
1174         struct kernfs_root *root;
1175         struct inode *inode = NULL;
1176         const void *ns = NULL;
1177
1178         root = kernfs_root(parent);
1179         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1180         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1181                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1182
1183         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1184         /* attach dentry and inode */
1185         if (kn) {
1186                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1187                  * create a negative.
1188                  */
1189                 if (!kernfs_active(kn)) {
1190                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1191                         return NULL;
1192                 }
1193                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1194                 if (!inode)
1195                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1196         }
1197         /*
1198          * Needed for negative dentry validation.
1199          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1200          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1201          * called from vfs_rmdir().
1202          */
1203         if (!IS_ERR(inode))
1204                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1205         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1206
1207         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1208         return d_splice_alias(inode, dentry);
1209 }
1210
1211 static int kernfs_iop_mkdir(struct mnt_idmap *idmap,
1212                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1213                             umode_t mode)
1214 {
1215         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1216         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1217         int ret;
1218
1219         if (!scops || !scops->mkdir)
1220                 return -EPERM;
1221
1222         if (!kernfs_get_active(parent))
1223                 return -ENODEV;
1224
1225         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1226
1227         kernfs_put_active(parent);
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1232 {
1233         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1234         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1235         int ret;
1236
1237         if (!scops || !scops->rmdir)
1238                 return -EPERM;
1239
1240         if (!kernfs_get_active(kn))
1241                 return -ENODEV;
1242
1243         ret = scops->rmdir(kn);
1244
1245         kernfs_put_active(kn);
1246         return ret;
1247 }
1248
1249 static int kernfs_iop_rename(struct mnt_idmap *idmap,
1250                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1251                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1252                              unsigned int flags)
1253 {
1254         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1255         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1256         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1257         int ret;
1258
1259         if (flags)
1260                 return -EINVAL;
1261
1262         if (!scops || !scops->rename)
1263                 return -EPERM;
1264
1265         if (!kernfs_get_active(kn))
1266                 return -ENODEV;
1267
1268         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1269                 kernfs_put_active(kn);
1270                 return -ENODEV;
1271         }
1272
1273         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1274
1275         kernfs_put_active(new_parent);
1276         kernfs_put_active(kn);
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1281         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1282         .permission     = kernfs_iop_permission,
1283         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1284         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1285         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1286
1287         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1288         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1289         .rename         = kernfs_iop_rename,
1290 };
1291
1292 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1293 {
1294         struct kernfs_node *last;
1295
1296         while (true) {
1297                 struct rb_node *rbn;
1298
1299                 last = pos;
1300
1301                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1302                         break;
1303
1304                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1305                 if (!rbn)
1306                         break;
1307
1308                 pos = rb_to_kn(rbn);
1309         }
1310
1311         return last;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1316  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1317  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1318  *
1319  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1320  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1321  * visited.
1322  *
1323  * Return: the next descendant to visit or %NULL when done.
1324  */
1325 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1326                                                        struct kernfs_node *root)
1327 {
1328         struct rb_node *rbn;
1329
1330         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1331
1332         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1333         if (!pos)
1334                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1335
1336         /* if we visited @root, we're done */
1337         if (pos == root)
1338                 return NULL;
1339
1340         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1341         rbn = rb_next(&pos->rb);
1342         if (rbn)
1343                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1344
1345         /* no sibling left, visit parent */
1346         return pos->parent;
1347 }
1348
1349 static void kernfs_activate_one(struct kernfs_node *kn)
1350 {
1351         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1352
1353         kn->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1354
1355         if (kernfs_active(kn) || (kn->flags & (KERNFS_HIDDEN | KERNFS_REMOVING)))
1356                 return;
1357
1358         WARN_ON_ONCE(kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1359         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1360
1361         atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1362 }
1363
1364 /**
1365  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1366  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1367  *
1368  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1369  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1370  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1371  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1372  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1373  *
1374  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1375  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1376  */
1377 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1378 {
1379         struct kernfs_node *pos;
1380         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1381
1382         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1383
1384         pos = NULL;
1385         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1386                 kernfs_activate_one(pos);
1387
1388         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1389 }
1390
1391 /**
1392  * kernfs_show - show or hide a node
1393  * @kn: kernfs_node to show or hide
1394  * @show: whether to show or hide
1395  *
1396  * If @show is %false, @kn is marked hidden and deactivated. A hidden node is
1397  * ignored in future activaitons. If %true, the mark is removed and activation
1398  * state is restored. This function won't implicitly activate a new node in a
1399  * %KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED root which hasn't been activated yet.
1400  *
1401  * To avoid recursion complexities, directories aren't supported for now.
1402  */
1403 void kernfs_show(struct kernfs_node *kn, bool show)
1404 {
1405         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1406
1407         if (WARN_ON_ONCE(kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR))
1408                 return;
1409
1410         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1411
1412         if (show) {
1413                 kn->flags &= ~KERNFS_HIDDEN;
1414                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1415                         kernfs_activate_one(kn);
1416         } else {
1417                 kn->flags |= KERNFS_HIDDEN;
1418                 if (kernfs_active(kn))
1419                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1420                 kernfs_drain(kn);
1421         }
1422
1423         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1424 }
1425
1426 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1427 {
1428         struct kernfs_node *pos;
1429
1430         /* Short-circuit if non-root @kn has already finished removal. */
1431         if (!kn)
1432                 return;
1433
1434         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1435
1436         /*
1437          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1438          * after removal.
1439          */
1440         if (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
1441                 return;
1442
1443         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1444
1445         /* prevent new usage by marking all nodes removing and deactivating */
1446         pos = NULL;
1447         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1448                 pos->flags |= KERNFS_REMOVING;
1449                 if (kernfs_active(pos))
1450                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1451         }
1452
1453         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1454         do {
1455                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1456
1457                 /*
1458                  * kernfs_drain() may drop kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1459                  * base ref could have been put by someone else by the time
1460                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1461                  * underneath us.
1462                  */
1463                 kernfs_get(pos);
1464
1465                 kernfs_drain(pos);
1466
1467                 /*
1468                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1469                  * to decide who's responsible for cleanups.
1470                  */
1471                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1472                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1473                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1474
1475                         /* update timestamps on the parent */
1476                         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
1477
1478                         if (ps_iattr) {
1479                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1480                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1481                         }
1482
1483                         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
1484                         kernfs_put(pos);
1485                 }
1486
1487                 kernfs_put(pos);
1488         } while (pos != kn);
1489 }
1490
1491 /**
1492  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1493  * @kn: the kernfs_node to remove
1494  *
1495  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1496  */
1497 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1498 {
1499         struct kernfs_root *root;
1500
1501         if (!kn)
1502                 return;
1503
1504         root = kernfs_root(kn);
1505
1506         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1507         __kernfs_remove(kn);
1508         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1509 }
1510
1511 /**
1512  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1513  * @kn: the self kernfs_node
1514  *
1515  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1516  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1517  * this function must also be matched with an invocation of
1518  * kernfs_unbreak_active_protection().
1519  *
1520  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1521  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1522  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1523  * dereferences are accessible.
1524  */
1525 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1526 {
1527         /*
1528          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1529          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1530          */
1531         kernfs_put_active(kn);
1532 }
1533
1534 /**
1535  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1536  * @kn: the self kernfs_node
1537  *
1538  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1539  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1540  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1541  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1542  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1543  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1544  *
1545  * While this function may be called at any point after
1546  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1547  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1548  */
1549 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1550 {
1551         /*
1552          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1553          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1554          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1555          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1556          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1557          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1558          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1559          */
1560         atomic_inc(&kn->active);
1561         if (kernfs_lockdep(kn))
1562                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1563 }
1564
1565 /**
1566  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1567  * @kn: the self kernfs_node to remove
1568  *
1569  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1570  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1571  * implement a file operation which deletes itself.
1572  *
1573  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1574  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1575  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1576  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1577  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1578  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1579  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1580  * kernfs_remove() on self.
1581  *
1582  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1583  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1584  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1585  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1586  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1587  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1588  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1589  * finish only after the whole operation is complete.
1590  *
1591  * Return: %true if @kn is removed by this call, otherwise %false.
1592  */
1593 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1594 {
1595         bool ret;
1596         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1597
1598         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1599         kernfs_break_active_protection(kn);
1600
1601         /*
1602          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1603          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1604          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1605          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1606          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1607          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1608          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1609          */
1610         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1611                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1612                 __kernfs_remove(kn);
1613                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1614                 ret = true;
1615         } else {
1616                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1617                 DEFINE_WAIT(wait);
1618
1619                 while (true) {
1620                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1621
1622                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1623                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1624                                 break;
1625
1626                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1627                         schedule();
1628                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1629                 }
1630                 finish_wait(waitq, &wait);
1631                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1632                 ret = false;
1633         }
1634
1635         /*
1636          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1637          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1638          */
1639         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1640
1641         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1642         return ret;
1643 }
1644
1645 /**
1646  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1647  * @parent: parent of the target
1648  * @name: name of the kernfs_node to remove
1649  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1650  *
1651  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1652  *
1653  * Return: %0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1654  */
1655 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1656                              const void *ns)
1657 {
1658         struct kernfs_node *kn;
1659         struct kernfs_root *root;
1660
1661         if (!parent) {
1662                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1663                         name);
1664                 return -ENOENT;
1665         }
1666
1667         root = kernfs_root(parent);
1668         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1669
1670         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1671         if (kn) {
1672                 kernfs_get(kn);
1673                 __kernfs_remove(kn);
1674                 kernfs_put(kn);
1675         }
1676
1677         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1678
1679         if (kn)
1680                 return 0;
1681         else
1682                 return -ENOENT;
1683 }
1684
1685 /**
1686  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1687  * @kn: target node
1688  * @new_parent: new parent to put @sd under
1689  * @new_name: new name
1690  * @new_ns: new namespace tag
1691  *
1692  * Return: %0 on success, -errno on failure.
1693  */
1694 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1695                      const char *new_name, const void *new_ns)
1696 {
1697         struct kernfs_node *old_parent;
1698         struct kernfs_root *root;
1699         const char *old_name = NULL;
1700         int error;
1701
1702         /* can't move or rename root */
1703         if (!kn->parent)
1704                 return -EINVAL;
1705
1706         root = kernfs_root(kn);
1707         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1708
1709         error = -ENOENT;
1710         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1711             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1712                 goto out;
1713
1714         error = 0;
1715         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1716             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1717                 goto out;       /* nothing to rename */
1718
1719         error = -EEXIST;
1720         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1721                 goto out;
1722
1723         /* rename kernfs_node */
1724         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1725                 error = -ENOMEM;
1726                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1727                 if (!new_name)
1728                         goto out;
1729         } else {
1730                 new_name = NULL;
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1735          */
1736         kernfs_unlink_sibling(kn);
1737         kernfs_get(new_parent);
1738
1739         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1740         write_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1741
1742         old_parent = kn->parent;
1743         kn->parent = new_parent;
1744
1745         kn->ns = new_ns;
1746         if (new_name) {
1747                 old_name = kn->name;
1748                 kn->name = new_name;
1749         }
1750
1751         write_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1752
1753         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1754         kernfs_link_sibling(kn);
1755
1756         kernfs_put(old_parent);
1757         kfree_const(old_name);
1758
1759         error = 0;
1760  out:
1761         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1762         return error;
1763 }
1764
1765 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1766 {
1767         kernfs_put(filp->private_data);
1768         return 0;
1769 }
1770
1771 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1772         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1773 {
1774         if (pos) {
1775                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1776                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1777                 kernfs_put(pos);
1778                 if (!valid)
1779                         pos = NULL;
1780         }
1781         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1782                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1783                 while (node) {
1784                         pos = rb_to_kn(node);
1785
1786                         if (hash < pos->hash)
1787                                 node = node->rb_left;
1788                         else if (hash > pos->hash)
1789                                 node = node->rb_right;
1790                         else
1791                                 break;
1792                 }
1793         }
1794         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1795         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1796                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1797                 if (!node)
1798                         pos = NULL;
1799                 else
1800                         pos = rb_to_kn(node);
1801         }
1802         return pos;
1803 }
1804
1805 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1806         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1807 {
1808         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1809         if (pos) {
1810                 do {
1811                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1812                         if (!node)
1813                                 pos = NULL;
1814                         else
1815                                 pos = rb_to_kn(node);
1816                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1817         }
1818         return pos;
1819 }
1820
1821 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1822 {
1823         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1824         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1825         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1826         struct kernfs_root *root;
1827         const void *ns = NULL;
1828
1829         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1830                 return 0;
1831
1832         root = kernfs_root(parent);
1833         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1834
1835         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1836                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1837
1838         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1839              pos;
1840              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1841                 const char *name = pos->name;
1842                 unsigned int type = fs_umode_to_dtype(pos->mode);
1843                 int len = strlen(name);
1844                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1845
1846                 ctx->pos = pos->hash;
1847                 file->private_data = pos;
1848                 kernfs_get(pos);
1849
1850                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1851                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1852                         return 0;
1853                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1854         }
1855         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1856         file->private_data = NULL;
1857         ctx->pos = INT_MAX;
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1862         .read           = generic_read_dir,
1863         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1864         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1865         .llseek         = generic_file_llseek,
1866 };