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