Merge tag 'pci-v6.6-fixes-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/pci/pci
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / libfs.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *      fs/libfs.c
4  *      Library for filesystems writers.
5  */
6
7 #include <linux/blkdev.h>
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/cred.h>
12 #include <linux/mount.h>
13 #include <linux/vfs.h>
14 #include <linux/quotaops.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/namei.h>
17 #include <linux/exportfs.h>
18 #include <linux/iversion.h>
19 #include <linux/writeback.h>
20 #include <linux/buffer_head.h> /* sync_mapping_buffers */
21 #include <linux/fs_context.h>
22 #include <linux/pseudo_fs.h>
23 #include <linux/fsnotify.h>
24 #include <linux/unicode.h>
25 #include <linux/fscrypt.h>
26
27 #include <linux/uaccess.h>
28
29 #include "internal.h"
30
31 int simple_getattr(struct mnt_idmap *idmap, const struct path *path,
32                    struct kstat *stat, u32 request_mask,
33                    unsigned int query_flags)
34 {
35         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
36         generic_fillattr(&nop_mnt_idmap, request_mask, inode, stat);
37         stat->blocks = inode->i_mapping->nrpages << (PAGE_SHIFT - 9);
38         return 0;
39 }
40 EXPORT_SYMBOL(simple_getattr);
41
42 int simple_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
43 {
44         buf->f_type = dentry->d_sb->s_magic;
45         buf->f_bsize = PAGE_SIZE;
46         buf->f_namelen = NAME_MAX;
47         return 0;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(simple_statfs);
50
51 /*
52  * Retaining negative dentries for an in-memory filesystem just wastes
53  * memory and lookup time: arrange for them to be deleted immediately.
54  */
55 int always_delete_dentry(const struct dentry *dentry)
56 {
57         return 1;
58 }
59 EXPORT_SYMBOL(always_delete_dentry);
60
61 const struct dentry_operations simple_dentry_operations = {
62         .d_delete = always_delete_dentry,
63 };
64 EXPORT_SYMBOL(simple_dentry_operations);
65
66 /*
67  * Lookup the data. This is trivial - if the dentry didn't already
68  * exist, we know it is negative.  Set d_op to delete negative dentries.
69  */
70 struct dentry *simple_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags)
71 {
72         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
73                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
74         if (!dentry->d_sb->s_d_op)
75                 d_set_d_op(dentry, &simple_dentry_operations);
76         d_add(dentry, NULL);
77         return NULL;
78 }
79 EXPORT_SYMBOL(simple_lookup);
80
81 int dcache_dir_open(struct inode *inode, struct file *file)
82 {
83         file->private_data = d_alloc_cursor(file->f_path.dentry);
84
85         return file->private_data ? 0 : -ENOMEM;
86 }
87 EXPORT_SYMBOL(dcache_dir_open);
88
89 int dcache_dir_close(struct inode *inode, struct file *file)
90 {
91         dput(file->private_data);
92         return 0;
93 }
94 EXPORT_SYMBOL(dcache_dir_close);
95
96 /* parent is locked at least shared */
97 /*
98  * Returns an element of siblings' list.
99  * We are looking for <count>th positive after <p>; if
100  * found, dentry is grabbed and returned to caller.
101  * If no such element exists, NULL is returned.
102  */
103 static struct dentry *scan_positives(struct dentry *cursor,
104                                         struct list_head *p,
105                                         loff_t count,
106                                         struct dentry *last)
107 {
108         struct dentry *dentry = cursor->d_parent, *found = NULL;
109
110         spin_lock(&dentry->d_lock);
111         while ((p = p->next) != &dentry->d_subdirs) {
112                 struct dentry *d = list_entry(p, struct dentry, d_child);
113                 // we must at least skip cursors, to avoid livelocks
114                 if (d->d_flags & DCACHE_DENTRY_CURSOR)
115                         continue;
116                 if (simple_positive(d) && !--count) {
117                         spin_lock_nested(&d->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
118                         if (simple_positive(d))
119                                 found = dget_dlock(d);
120                         spin_unlock(&d->d_lock);
121                         if (likely(found))
122                                 break;
123                         count = 1;
124                 }
125                 if (need_resched()) {
126                         list_move(&cursor->d_child, p);
127                         p = &cursor->d_child;
128                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
129                         cond_resched();
130                         spin_lock(&dentry->d_lock);
131                 }
132         }
133         spin_unlock(&dentry->d_lock);
134         dput(last);
135         return found;
136 }
137
138 loff_t dcache_dir_lseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
139 {
140         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
141         switch (whence) {
142                 case 1:
143                         offset += file->f_pos;
144                         fallthrough;
145                 case 0:
146                         if (offset >= 0)
147                                 break;
148                         fallthrough;
149                 default:
150                         return -EINVAL;
151         }
152         if (offset != file->f_pos) {
153                 struct dentry *cursor = file->private_data;
154                 struct dentry *to = NULL;
155
156                 inode_lock_shared(dentry->d_inode);
157
158                 if (offset > 2)
159                         to = scan_positives(cursor, &dentry->d_subdirs,
160                                             offset - 2, NULL);
161                 spin_lock(&dentry->d_lock);
162                 if (to)
163                         list_move(&cursor->d_child, &to->d_child);
164                 else
165                         list_del_init(&cursor->d_child);
166                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
167                 dput(to);
168
169                 file->f_pos = offset;
170
171                 inode_unlock_shared(dentry->d_inode);
172         }
173         return offset;
174 }
175 EXPORT_SYMBOL(dcache_dir_lseek);
176
177 /*
178  * Directory is locked and all positive dentries in it are safe, since
179  * for ramfs-type trees they can't go away without unlink() or rmdir(),
180  * both impossible due to the lock on directory.
181  */
182
183 int dcache_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
184 {
185         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
186         struct dentry *cursor = file->private_data;
187         struct list_head *anchor = &dentry->d_subdirs;
188         struct dentry *next = NULL;
189         struct list_head *p;
190
191         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
192                 return 0;
193
194         if (ctx->pos == 2)
195                 p = anchor;
196         else if (!list_empty(&cursor->d_child))
197                 p = &cursor->d_child;
198         else
199                 return 0;
200
201         while ((next = scan_positives(cursor, p, 1, next)) != NULL) {
202                 if (!dir_emit(ctx, next->d_name.name, next->d_name.len,
203                               d_inode(next)->i_ino,
204                               fs_umode_to_dtype(d_inode(next)->i_mode)))
205                         break;
206                 ctx->pos++;
207                 p = &next->d_child;
208         }
209         spin_lock(&dentry->d_lock);
210         if (next)
211                 list_move_tail(&cursor->d_child, &next->d_child);
212         else
213                 list_del_init(&cursor->d_child);
214         spin_unlock(&dentry->d_lock);
215         dput(next);
216
217         return 0;
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(dcache_readdir);
220
221 ssize_t generic_read_dir(struct file *filp, char __user *buf, size_t siz, loff_t *ppos)
222 {
223         return -EISDIR;
224 }
225 EXPORT_SYMBOL(generic_read_dir);
226
227 const struct file_operations simple_dir_operations = {
228         .open           = dcache_dir_open,
229         .release        = dcache_dir_close,
230         .llseek         = dcache_dir_lseek,
231         .read           = generic_read_dir,
232         .iterate_shared = dcache_readdir,
233         .fsync          = noop_fsync,
234 };
235 EXPORT_SYMBOL(simple_dir_operations);
236
237 const struct inode_operations simple_dir_inode_operations = {
238         .lookup         = simple_lookup,
239 };
240 EXPORT_SYMBOL(simple_dir_inode_operations);
241
242 static void offset_set(struct dentry *dentry, u32 offset)
243 {
244         dentry->d_fsdata = (void *)((uintptr_t)(offset));
245 }
246
247 static u32 dentry2offset(struct dentry *dentry)
248 {
249         return (u32)((uintptr_t)(dentry->d_fsdata));
250 }
251
252 static struct lock_class_key simple_offset_xa_lock;
253
254 /**
255  * simple_offset_init - initialize an offset_ctx
256  * @octx: directory offset map to be initialized
257  *
258  */
259 void simple_offset_init(struct offset_ctx *octx)
260 {
261         xa_init_flags(&octx->xa, XA_FLAGS_ALLOC1);
262         lockdep_set_class(&octx->xa.xa_lock, &simple_offset_xa_lock);
263
264         /* 0 is '.', 1 is '..', so always start with offset 2 */
265         octx->next_offset = 2;
266 }
267
268 /**
269  * simple_offset_add - Add an entry to a directory's offset map
270  * @octx: directory offset ctx to be updated
271  * @dentry: new dentry being added
272  *
273  * Returns zero on success. @so_ctx and the dentry offset are updated.
274  * Otherwise, a negative errno value is returned.
275  */
276 int simple_offset_add(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry)
277 {
278         static const struct xa_limit limit = XA_LIMIT(2, U32_MAX);
279         u32 offset;
280         int ret;
281
282         if (dentry2offset(dentry) != 0)
283                 return -EBUSY;
284
285         ret = xa_alloc_cyclic(&octx->xa, &offset, dentry, limit,
286                               &octx->next_offset, GFP_KERNEL);
287         if (ret < 0)
288                 return ret;
289
290         offset_set(dentry, offset);
291         return 0;
292 }
293
294 /**
295  * simple_offset_remove - Remove an entry to a directory's offset map
296  * @octx: directory offset ctx to be updated
297  * @dentry: dentry being removed
298  *
299  */
300 void simple_offset_remove(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry)
301 {
302         u32 offset;
303
304         offset = dentry2offset(dentry);
305         if (offset == 0)
306                 return;
307
308         xa_erase(&octx->xa, offset);
309         offset_set(dentry, 0);
310 }
311
312 /**
313  * simple_offset_rename_exchange - exchange rename with directory offsets
314  * @old_dir: parent of dentry being moved
315  * @old_dentry: dentry being moved
316  * @new_dir: destination parent
317  * @new_dentry: destination dentry
318  *
319  * Returns zero on success. Otherwise a negative errno is returned and the
320  * rename is rolled back.
321  */
322 int simple_offset_rename_exchange(struct inode *old_dir,
323                                   struct dentry *old_dentry,
324                                   struct inode *new_dir,
325                                   struct dentry *new_dentry)
326 {
327         struct offset_ctx *old_ctx = old_dir->i_op->get_offset_ctx(old_dir);
328         struct offset_ctx *new_ctx = new_dir->i_op->get_offset_ctx(new_dir);
329         u32 old_index = dentry2offset(old_dentry);
330         u32 new_index = dentry2offset(new_dentry);
331         int ret;
332
333         simple_offset_remove(old_ctx, old_dentry);
334         simple_offset_remove(new_ctx, new_dentry);
335
336         ret = simple_offset_add(new_ctx, old_dentry);
337         if (ret)
338                 goto out_restore;
339
340         ret = simple_offset_add(old_ctx, new_dentry);
341         if (ret) {
342                 simple_offset_remove(new_ctx, old_dentry);
343                 goto out_restore;
344         }
345
346         ret = simple_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
347         if (ret) {
348                 simple_offset_remove(new_ctx, old_dentry);
349                 simple_offset_remove(old_ctx, new_dentry);
350                 goto out_restore;
351         }
352         return 0;
353
354 out_restore:
355         offset_set(old_dentry, old_index);
356         xa_store(&old_ctx->xa, old_index, old_dentry, GFP_KERNEL);
357         offset_set(new_dentry, new_index);
358         xa_store(&new_ctx->xa, new_index, new_dentry, GFP_KERNEL);
359         return ret;
360 }
361
362 /**
363  * simple_offset_destroy - Release offset map
364  * @octx: directory offset ctx that is about to be destroyed
365  *
366  * During fs teardown (eg. umount), a directory's offset map might still
367  * contain entries. xa_destroy() cleans out anything that remains.
368  */
369 void simple_offset_destroy(struct offset_ctx *octx)
370 {
371         xa_destroy(&octx->xa);
372 }
373
374 /**
375  * offset_dir_llseek - Advance the read position of a directory descriptor
376  * @file: an open directory whose position is to be updated
377  * @offset: a byte offset
378  * @whence: enumerator describing the starting position for this update
379  *
380  * SEEK_END, SEEK_DATA, and SEEK_HOLE are not supported for directories.
381  *
382  * Returns the updated read position if successful; otherwise a
383  * negative errno is returned and the read position remains unchanged.
384  */
385 static loff_t offset_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
386 {
387         switch (whence) {
388         case SEEK_CUR:
389                 offset += file->f_pos;
390                 fallthrough;
391         case SEEK_SET:
392                 if (offset >= 0)
393                         break;
394                 fallthrough;
395         default:
396                 return -EINVAL;
397         }
398
399         return vfs_setpos(file, offset, U32_MAX);
400 }
401
402 static struct dentry *offset_find_next(struct xa_state *xas)
403 {
404         struct dentry *child, *found = NULL;
405
406         rcu_read_lock();
407         child = xas_next_entry(xas, U32_MAX);
408         if (!child)
409                 goto out;
410         spin_lock(&child->d_lock);
411         if (simple_positive(child))
412                 found = dget_dlock(child);
413         spin_unlock(&child->d_lock);
414 out:
415         rcu_read_unlock();
416         return found;
417 }
418
419 static bool offset_dir_emit(struct dir_context *ctx, struct dentry *dentry)
420 {
421         u32 offset = dentry2offset(dentry);
422         struct inode *inode = d_inode(dentry);
423
424         return ctx->actor(ctx, dentry->d_name.name, dentry->d_name.len, offset,
425                           inode->i_ino, fs_umode_to_dtype(inode->i_mode));
426 }
427
428 static void offset_iterate_dir(struct inode *inode, struct dir_context *ctx)
429 {
430         struct offset_ctx *so_ctx = inode->i_op->get_offset_ctx(inode);
431         XA_STATE(xas, &so_ctx->xa, ctx->pos);
432         struct dentry *dentry;
433
434         while (true) {
435                 dentry = offset_find_next(&xas);
436                 if (!dentry)
437                         break;
438
439                 if (!offset_dir_emit(ctx, dentry)) {
440                         dput(dentry);
441                         break;
442                 }
443
444                 dput(dentry);
445                 ctx->pos = xas.xa_index + 1;
446         }
447 }
448
449 /**
450  * offset_readdir - Emit entries starting at offset @ctx->pos
451  * @file: an open directory to iterate over
452  * @ctx: directory iteration context
453  *
454  * Caller must hold @file's i_rwsem to prevent insertion or removal of
455  * entries during this call.
456  *
457  * On entry, @ctx->pos contains an offset that represents the first entry
458  * to be read from the directory.
459  *
460  * The operation continues until there are no more entries to read, or
461  * until the ctx->actor indicates there is no more space in the caller's
462  * output buffer.
463  *
464  * On return, @ctx->pos contains an offset that will read the next entry
465  * in this directory when offset_readdir() is called again with @ctx.
466  *
467  * Return values:
468  *   %0 - Complete
469  */
470 static int offset_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
471 {
472         struct dentry *dir = file->f_path.dentry;
473
474         lockdep_assert_held(&d_inode(dir)->i_rwsem);
475
476         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
477                 return 0;
478
479         offset_iterate_dir(d_inode(dir), ctx);
480         return 0;
481 }
482
483 const struct file_operations simple_offset_dir_operations = {
484         .llseek         = offset_dir_llseek,
485         .iterate_shared = offset_readdir,
486         .read           = generic_read_dir,
487         .fsync          = noop_fsync,
488 };
489
490 static struct dentry *find_next_child(struct dentry *parent, struct dentry *prev)
491 {
492         struct dentry *child = NULL;
493         struct list_head *p = prev ? &prev->d_child : &parent->d_subdirs;
494
495         spin_lock(&parent->d_lock);
496         while ((p = p->next) != &parent->d_subdirs) {
497                 struct dentry *d = container_of(p, struct dentry, d_child);
498                 if (simple_positive(d)) {
499                         spin_lock_nested(&d->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
500                         if (simple_positive(d))
501                                 child = dget_dlock(d);
502                         spin_unlock(&d->d_lock);
503                         if (likely(child))
504                                 break;
505                 }
506         }
507         spin_unlock(&parent->d_lock);
508         dput(prev);
509         return child;
510 }
511
512 void simple_recursive_removal(struct dentry *dentry,
513                               void (*callback)(struct dentry *))
514 {
515         struct dentry *this = dget(dentry);
516         while (true) {
517                 struct dentry *victim = NULL, *child;
518                 struct inode *inode = this->d_inode;
519
520                 inode_lock(inode);
521                 if (d_is_dir(this))
522                         inode->i_flags |= S_DEAD;
523                 while ((child = find_next_child(this, victim)) == NULL) {
524                         // kill and ascend
525                         // update metadata while it's still locked
526                         inode_set_ctime_current(inode);
527                         clear_nlink(inode);
528                         inode_unlock(inode);
529                         victim = this;
530                         this = this->d_parent;
531                         inode = this->d_inode;
532                         inode_lock(inode);
533                         if (simple_positive(victim)) {
534                                 d_invalidate(victim);   // avoid lost mounts
535                                 if (d_is_dir(victim))
536                                         fsnotify_rmdir(inode, victim);
537                                 else
538                                         fsnotify_unlink(inode, victim);
539                                 if (callback)
540                                         callback(victim);
541                                 dput(victim);           // unpin it
542                         }
543                         if (victim == dentry) {
544                                 inode->i_mtime = inode_set_ctime_current(inode);
545                                 if (d_is_dir(dentry))
546                                         drop_nlink(inode);
547                                 inode_unlock(inode);
548                                 dput(dentry);
549                                 return;
550                         }
551                 }
552                 inode_unlock(inode);
553                 this = child;
554         }
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(simple_recursive_removal);
557
558 static const struct super_operations simple_super_operations = {
559         .statfs         = simple_statfs,
560 };
561
562 static int pseudo_fs_fill_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
563 {
564         struct pseudo_fs_context *ctx = fc->fs_private;
565         struct inode *root;
566
567         s->s_maxbytes = MAX_LFS_FILESIZE;
568         s->s_blocksize = PAGE_SIZE;
569         s->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;
570         s->s_magic = ctx->magic;
571         s->s_op = ctx->ops ?: &simple_super_operations;
572         s->s_xattr = ctx->xattr;
573         s->s_time_gran = 1;
574         root = new_inode(s);
575         if (!root)
576                 return -ENOMEM;
577
578         /*
579          * since this is the first inode, make it number 1. New inodes created
580          * after this must take care not to collide with it (by passing
581          * max_reserved of 1 to iunique).
582          */
583         root->i_ino = 1;
584         root->i_mode = S_IFDIR | S_IRUSR | S_IWUSR;
585         root->i_atime = root->i_mtime = inode_set_ctime_current(root);
586         s->s_root = d_make_root(root);
587         if (!s->s_root)
588                 return -ENOMEM;
589         s->s_d_op = ctx->dops;
590         return 0;
591 }
592
593 static int pseudo_fs_get_tree(struct fs_context *fc)
594 {
595         return get_tree_nodev(fc, pseudo_fs_fill_super);
596 }
597
598 static void pseudo_fs_free(struct fs_context *fc)
599 {
600         kfree(fc->fs_private);
601 }
602
603 static const struct fs_context_operations pseudo_fs_context_ops = {
604         .free           = pseudo_fs_free,
605         .get_tree       = pseudo_fs_get_tree,
606 };
607
608 /*
609  * Common helper for pseudo-filesystems (sockfs, pipefs, bdev - stuff that
610  * will never be mountable)
611  */
612 struct pseudo_fs_context *init_pseudo(struct fs_context *fc,
613                                         unsigned long magic)
614 {
615         struct pseudo_fs_context *ctx;
616
617         ctx = kzalloc(sizeof(struct pseudo_fs_context), GFP_KERNEL);
618         if (likely(ctx)) {
619                 ctx->magic = magic;
620                 fc->fs_private = ctx;
621                 fc->ops = &pseudo_fs_context_ops;
622                 fc->sb_flags |= SB_NOUSER;
623                 fc->global = true;
624         }
625         return ctx;
626 }
627 EXPORT_SYMBOL(init_pseudo);
628
629 int simple_open(struct inode *inode, struct file *file)
630 {
631         if (inode->i_private)
632                 file->private_data = inode->i_private;
633         return 0;
634 }
635 EXPORT_SYMBOL(simple_open);
636
637 int simple_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir, struct dentry *dentry)
638 {
639         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
640
641         dir->i_mtime = inode_set_ctime_to_ts(dir,
642                                              inode_set_ctime_current(inode));
643         inc_nlink(inode);
644         ihold(inode);
645         dget(dentry);
646         d_instantiate(dentry, inode);
647         return 0;
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(simple_link);
650
651 int simple_empty(struct dentry *dentry)
652 {
653         struct dentry *child;
654         int ret = 0;
655
656         spin_lock(&dentry->d_lock);
657         list_for_each_entry(child, &dentry->d_subdirs, d_child) {
658                 spin_lock_nested(&child->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
659                 if (simple_positive(child)) {
660                         spin_unlock(&child->d_lock);
661                         goto out;
662                 }
663                 spin_unlock(&child->d_lock);
664         }
665         ret = 1;
666 out:
667         spin_unlock(&dentry->d_lock);
668         return ret;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL(simple_empty);
671
672 int simple_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
673 {
674         struct inode *inode = d_inode(dentry);
675
676         dir->i_mtime = inode_set_ctime_to_ts(dir,
677                                              inode_set_ctime_current(inode));
678         drop_nlink(inode);
679         dput(dentry);
680         return 0;
681 }
682 EXPORT_SYMBOL(simple_unlink);
683
684 int simple_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
685 {
686         if (!simple_empty(dentry))
687                 return -ENOTEMPTY;
688
689         drop_nlink(d_inode(dentry));
690         simple_unlink(dir, dentry);
691         drop_nlink(dir);
692         return 0;
693 }
694 EXPORT_SYMBOL(simple_rmdir);
695
696 /**
697  * simple_rename_timestamp - update the various inode timestamps for rename
698  * @old_dir: old parent directory
699  * @old_dentry: dentry that is being renamed
700  * @new_dir: new parent directory
701  * @new_dentry: target for rename
702  *
703  * POSIX mandates that the old and new parent directories have their ctime and
704  * mtime updated, and that inodes of @old_dentry and @new_dentry (if any), have
705  * their ctime updated.
706  */
707 void simple_rename_timestamp(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
708                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
709 {
710         struct inode *newino = d_inode(new_dentry);
711
712         old_dir->i_mtime = inode_set_ctime_current(old_dir);
713         if (new_dir != old_dir)
714                 new_dir->i_mtime = inode_set_ctime_current(new_dir);
715         inode_set_ctime_current(d_inode(old_dentry));
716         if (newino)
717                 inode_set_ctime_current(newino);
718 }
719 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_rename_timestamp);
720
721 int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
722                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
723 {
724         bool old_is_dir = d_is_dir(old_dentry);
725         bool new_is_dir = d_is_dir(new_dentry);
726
727         if (old_dir != new_dir && old_is_dir != new_is_dir) {
728                 if (old_is_dir) {
729                         drop_nlink(old_dir);
730                         inc_nlink(new_dir);
731                 } else {
732                         drop_nlink(new_dir);
733                         inc_nlink(old_dir);
734                 }
735         }
736         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
737         return 0;
738 }
739 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_rename_exchange);
740
741 int simple_rename(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
742                   struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
743                   struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
744 {
745         int they_are_dirs = d_is_dir(old_dentry);
746
747         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE))
748                 return -EINVAL;
749
750         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
751                 return simple_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
752
753         if (!simple_empty(new_dentry))
754                 return -ENOTEMPTY;
755
756         if (d_really_is_positive(new_dentry)) {
757                 simple_unlink(new_dir, new_dentry);
758                 if (they_are_dirs) {
759                         drop_nlink(d_inode(new_dentry));
760                         drop_nlink(old_dir);
761                 }
762         } else if (they_are_dirs) {
763                 drop_nlink(old_dir);
764                 inc_nlink(new_dir);
765         }
766
767         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
768         return 0;
769 }
770 EXPORT_SYMBOL(simple_rename);
771
772 /**
773  * simple_setattr - setattr for simple filesystem
774  * @idmap: idmap of the target mount
775  * @dentry: dentry
776  * @iattr: iattr structure
777  *
778  * Returns 0 on success, -error on failure.
779  *
780  * simple_setattr is a simple ->setattr implementation without a proper
781  * implementation of size changes.
782  *
783  * It can either be used for in-memory filesystems or special files
784  * on simple regular filesystems.  Anything that needs to change on-disk
785  * or wire state on size changes needs its own setattr method.
786  */
787 int simple_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
788                    struct iattr *iattr)
789 {
790         struct inode *inode = d_inode(dentry);
791         int error;
792
793         error = setattr_prepare(idmap, dentry, iattr);
794         if (error)
795                 return error;
796
797         if (iattr->ia_valid & ATTR_SIZE)
798                 truncate_setsize(inode, iattr->ia_size);
799         setattr_copy(idmap, inode, iattr);
800         mark_inode_dirty(inode);
801         return 0;
802 }
803 EXPORT_SYMBOL(simple_setattr);
804
805 static int simple_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
806 {
807         folio_zero_range(folio, 0, folio_size(folio));
808         flush_dcache_folio(folio);
809         folio_mark_uptodate(folio);
810         folio_unlock(folio);
811         return 0;
812 }
813
814 int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
815                         loff_t pos, unsigned len,
816                         struct page **pagep, void **fsdata)
817 {
818         struct folio *folio;
819
820         folio = __filemap_get_folio(mapping, pos / PAGE_SIZE, FGP_WRITEBEGIN,
821                         mapping_gfp_mask(mapping));
822         if (IS_ERR(folio))
823                 return PTR_ERR(folio);
824
825         *pagep = &folio->page;
826
827         if (!folio_test_uptodate(folio) && (len != folio_size(folio))) {
828                 size_t from = offset_in_folio(folio, pos);
829
830                 folio_zero_segments(folio, 0, from,
831                                 from + len, folio_size(folio));
832         }
833         return 0;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL(simple_write_begin);
836
837 /**
838  * simple_write_end - .write_end helper for non-block-device FSes
839  * @file: See .write_end of address_space_operations
840  * @mapping:            "
841  * @pos:                "
842  * @len:                "
843  * @copied:             "
844  * @page:               "
845  * @fsdata:             "
846  *
847  * simple_write_end does the minimum needed for updating a page after writing is
848  * done. It has the same API signature as the .write_end of
849  * address_space_operations vector. So it can just be set onto .write_end for
850  * FSes that don't need any other processing. i_mutex is assumed to be held.
851  * Block based filesystems should use generic_write_end().
852  * NOTE: Even though i_size might get updated by this function, mark_inode_dirty
853  * is not called, so a filesystem that actually does store data in .write_inode
854  * should extend on what's done here with a call to mark_inode_dirty() in the
855  * case that i_size has changed.
856  *
857  * Use *ONLY* with simple_read_folio()
858  */
859 static int simple_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
860                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
861                         struct page *page, void *fsdata)
862 {
863         struct folio *folio = page_folio(page);
864         struct inode *inode = folio->mapping->host;
865         loff_t last_pos = pos + copied;
866
867         /* zero the stale part of the folio if we did a short copy */
868         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
869                 if (copied < len) {
870                         size_t from = offset_in_folio(folio, pos);
871
872                         folio_zero_range(folio, from + copied, len - copied);
873                 }
874                 folio_mark_uptodate(folio);
875         }
876         /*
877          * No need to use i_size_read() here, the i_size
878          * cannot change under us because we hold the i_mutex.
879          */
880         if (last_pos > inode->i_size)
881                 i_size_write(inode, last_pos);
882
883         folio_mark_dirty(folio);
884         folio_unlock(folio);
885         folio_put(folio);
886
887         return copied;
888 }
889
890 /*
891  * Provides ramfs-style behavior: data in the pagecache, but no writeback.
892  */
893 const struct address_space_operations ram_aops = {
894         .read_folio     = simple_read_folio,
895         .write_begin    = simple_write_begin,
896         .write_end      = simple_write_end,
897         .dirty_folio    = noop_dirty_folio,
898 };
899 EXPORT_SYMBOL(ram_aops);
900
901 /*
902  * the inodes created here are not hashed. If you use iunique to generate
903  * unique inode values later for this filesystem, then you must take care
904  * to pass it an appropriate max_reserved value to avoid collisions.
905  */
906 int simple_fill_super(struct super_block *s, unsigned long magic,
907                       const struct tree_descr *files)
908 {
909         struct inode *inode;
910         struct dentry *root;
911         struct dentry *dentry;
912         int i;
913
914         s->s_blocksize = PAGE_SIZE;
915         s->s_blocksize_bits = PAGE_SHIFT;
916         s->s_magic = magic;
917         s->s_op = &simple_super_operations;
918         s->s_time_gran = 1;
919
920         inode = new_inode(s);
921         if (!inode)
922                 return -ENOMEM;
923         /*
924          * because the root inode is 1, the files array must not contain an
925          * entry at index 1
926          */
927         inode->i_ino = 1;
928         inode->i_mode = S_IFDIR | 0755;
929         inode->i_atime = inode->i_mtime = inode_set_ctime_current(inode);
930         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
931         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
932         set_nlink(inode, 2);
933         root = d_make_root(inode);
934         if (!root)
935                 return -ENOMEM;
936         for (i = 0; !files->name || files->name[0]; i++, files++) {
937                 if (!files->name)
938                         continue;
939
940                 /* warn if it tries to conflict with the root inode */
941                 if (unlikely(i == 1))
942                         printk(KERN_WARNING "%s: %s passed in a files array"
943                                 "with an index of 1!\n", __func__,
944                                 s->s_type->name);
945
946                 dentry = d_alloc_name(root, files->name);
947                 if (!dentry)
948                         goto out;
949                 inode = new_inode(s);
950                 if (!inode) {
951                         dput(dentry);
952                         goto out;
953                 }
954                 inode->i_mode = S_IFREG | files->mode;
955                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode_set_ctime_current(inode);
956                 inode->i_fop = files->ops;
957                 inode->i_ino = i;
958                 d_add(dentry, inode);
959         }
960         s->s_root = root;
961         return 0;
962 out:
963         d_genocide(root);
964         shrink_dcache_parent(root);
965         dput(root);
966         return -ENOMEM;
967 }
968 EXPORT_SYMBOL(simple_fill_super);
969
970 static DEFINE_SPINLOCK(pin_fs_lock);
971
972 int simple_pin_fs(struct file_system_type *type, struct vfsmount **mount, int *count)
973 {
974         struct vfsmount *mnt = NULL;
975         spin_lock(&pin_fs_lock);
976         if (unlikely(!*mount)) {
977                 spin_unlock(&pin_fs_lock);
978                 mnt = vfs_kern_mount(type, SB_KERNMOUNT, type->name, NULL);
979                 if (IS_ERR(mnt))
980                         return PTR_ERR(mnt);
981                 spin_lock(&pin_fs_lock);
982                 if (!*mount)
983                         *mount = mnt;
984         }
985         mntget(*mount);
986         ++*count;
987         spin_unlock(&pin_fs_lock);
988         mntput(mnt);
989         return 0;
990 }
991 EXPORT_SYMBOL(simple_pin_fs);
992
993 void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count)
994 {
995         struct vfsmount *mnt;
996         spin_lock(&pin_fs_lock);
997         mnt = *mount;
998         if (!--*count)
999                 *mount = NULL;
1000         spin_unlock(&pin_fs_lock);
1001         mntput(mnt);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(simple_release_fs);
1004
1005 /**
1006  * simple_read_from_buffer - copy data from the buffer to user space
1007  * @to: the user space buffer to read to
1008  * @count: the maximum number of bytes to read
1009  * @ppos: the current position in the buffer
1010  * @from: the buffer to read from
1011  * @available: the size of the buffer
1012  *
1013  * The simple_read_from_buffer() function reads up to @count bytes from the
1014  * buffer @from at offset @ppos into the user space address starting at @to.
1015  *
1016  * On success, the number of bytes read is returned and the offset @ppos is
1017  * advanced by this number, or negative value is returned on error.
1018  **/
1019 ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count, loff_t *ppos,
1020                                 const void *from, size_t available)
1021 {
1022         loff_t pos = *ppos;
1023         size_t ret;
1024
1025         if (pos < 0)
1026                 return -EINVAL;
1027         if (pos >= available || !count)
1028                 return 0;
1029         if (count > available - pos)
1030                 count = available - pos;
1031         ret = copy_to_user(to, from + pos, count);
1032         if (ret == count)
1033                 return -EFAULT;
1034         count -= ret;
1035         *ppos = pos + count;
1036         return count;
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(simple_read_from_buffer);
1039
1040 /**
1041  * simple_write_to_buffer - copy data from user space to the buffer
1042  * @to: the buffer to write to
1043  * @available: the size of the buffer
1044  * @ppos: the current position in the buffer
1045  * @from: the user space buffer to read from
1046  * @count: the maximum number of bytes to read
1047  *
1048  * The simple_write_to_buffer() function reads up to @count bytes from the user
1049  * space address starting at @from into the buffer @to at offset @ppos.
1050  *
1051  * On success, the number of bytes written is returned and the offset @ppos is
1052  * advanced by this number, or negative value is returned on error.
1053  **/
1054 ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
1055                 const void __user *from, size_t count)
1056 {
1057         loff_t pos = *ppos;
1058         size_t res;
1059
1060         if (pos < 0)
1061                 return -EINVAL;
1062         if (pos >= available || !count)
1063                 return 0;
1064         if (count > available - pos)
1065                 count = available - pos;
1066         res = copy_from_user(to + pos, from, count);
1067         if (res == count)
1068                 return -EFAULT;
1069         count -= res;
1070         *ppos = pos + count;
1071         return count;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(simple_write_to_buffer);
1074
1075 /**
1076  * memory_read_from_buffer - copy data from the buffer
1077  * @to: the kernel space buffer to read to
1078  * @count: the maximum number of bytes to read
1079  * @ppos: the current position in the buffer
1080  * @from: the buffer to read from
1081  * @available: the size of the buffer
1082  *
1083  * The memory_read_from_buffer() function reads up to @count bytes from the
1084  * buffer @from at offset @ppos into the kernel space address starting at @to.
1085  *
1086  * On success, the number of bytes read is returned and the offset @ppos is
1087  * advanced by this number, or negative value is returned on error.
1088  **/
1089 ssize_t memory_read_from_buffer(void *to, size_t count, loff_t *ppos,
1090                                 const void *from, size_t available)
1091 {
1092         loff_t pos = *ppos;
1093
1094         if (pos < 0)
1095                 return -EINVAL;
1096         if (pos >= available)
1097                 return 0;
1098         if (count > available - pos)
1099                 count = available - pos;
1100         memcpy(to, from + pos, count);
1101         *ppos = pos + count;
1102
1103         return count;
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL(memory_read_from_buffer);
1106
1107 /*
1108  * Transaction based IO.
1109  * The file expects a single write which triggers the transaction, and then
1110  * possibly a read which collects the result - which is stored in a
1111  * file-local buffer.
1112  */
1113
1114 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n)
1115 {
1116         struct simple_transaction_argresp *ar = file->private_data;
1117
1118         BUG_ON(n > SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT);
1119
1120         /*
1121          * The barrier ensures that ar->size will really remain zero until
1122          * ar->data is ready for reading.
1123          */
1124         smp_mb();
1125         ar->size = n;
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL(simple_transaction_set);
1128
1129 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf, size_t size)
1130 {
1131         struct simple_transaction_argresp *ar;
1132         static DEFINE_SPINLOCK(simple_transaction_lock);
1133
1134         if (size > SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT - 1)
1135                 return ERR_PTR(-EFBIG);
1136
1137         ar = (struct simple_transaction_argresp *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1138         if (!ar)
1139                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1140
1141         spin_lock(&simple_transaction_lock);
1142
1143         /* only one write allowed per open */
1144         if (file->private_data) {
1145                 spin_unlock(&simple_transaction_lock);
1146                 free_page((unsigned long)ar);
1147                 return ERR_PTR(-EBUSY);
1148         }
1149
1150         file->private_data = ar;
1151
1152         spin_unlock(&simple_transaction_lock);
1153
1154         if (copy_from_user(ar->data, buf, size))
1155                 return ERR_PTR(-EFAULT);
1156
1157         return ar->data;
1158 }
1159 EXPORT_SYMBOL(simple_transaction_get);
1160
1161 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *pos)
1162 {
1163         struct simple_transaction_argresp *ar = file->private_data;
1164
1165         if (!ar)
1166                 return 0;
1167         return simple_read_from_buffer(buf, size, pos, ar->data, ar->size);
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL(simple_transaction_read);
1170
1171 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file)
1172 {
1173         free_page((unsigned long)file->private_data);
1174         return 0;
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL(simple_transaction_release);
1177
1178 /* Simple attribute files */
1179
1180 struct simple_attr {
1181         int (*get)(void *, u64 *);
1182         int (*set)(void *, u64);
1183         char get_buf[24];       /* enough to store a u64 and "\n\0" */
1184         char set_buf[24];
1185         void *data;
1186         const char *fmt;        /* format for read operation */
1187         struct mutex mutex;     /* protects access to these buffers */
1188 };
1189
1190 /* simple_attr_open is called by an actual attribute open file operation
1191  * to set the attribute specific access operations. */
1192 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
1193                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
1194                      const char *fmt)
1195 {
1196         struct simple_attr *attr;
1197
1198         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
1199         if (!attr)
1200                 return -ENOMEM;
1201
1202         attr->get = get;
1203         attr->set = set;
1204         attr->data = inode->i_private;
1205         attr->fmt = fmt;
1206         mutex_init(&attr->mutex);
1207
1208         file->private_data = attr;
1209
1210         return nonseekable_open(inode, file);
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_attr_open);
1213
1214 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file)
1215 {
1216         kfree(file->private_data);
1217         return 0;
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_attr_release); /* GPL-only?  This?  Really? */
1220
1221 /* read from the buffer that is filled with the get function */
1222 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
1223                          size_t len, loff_t *ppos)
1224 {
1225         struct simple_attr *attr;
1226         size_t size;
1227         ssize_t ret;
1228
1229         attr = file->private_data;
1230
1231         if (!attr->get)
1232                 return -EACCES;
1233
1234         ret = mutex_lock_interruptible(&attr->mutex);
1235         if (ret)
1236                 return ret;
1237
1238         if (*ppos && attr->get_buf[0]) {
1239                 /* continued read */
1240                 size = strlen(attr->get_buf);
1241         } else {
1242                 /* first read */
1243                 u64 val;
1244                 ret = attr->get(attr->data, &val);
1245                 if (ret)
1246                         goto out;
1247
1248                 size = scnprintf(attr->get_buf, sizeof(attr->get_buf),
1249                                  attr->fmt, (unsigned long long)val);
1250         }
1251
1252         ret = simple_read_from_buffer(buf, len, ppos, attr->get_buf, size);
1253 out:
1254         mutex_unlock(&attr->mutex);
1255         return ret;
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_attr_read);
1258
1259 /* interpret the buffer as a number to call the set function with */
1260 static ssize_t simple_attr_write_xsigned(struct file *file, const char __user *buf,
1261                           size_t len, loff_t *ppos, bool is_signed)
1262 {
1263         struct simple_attr *attr;
1264         unsigned long long val;
1265         size_t size;
1266         ssize_t ret;
1267
1268         attr = file->private_data;
1269         if (!attr->set)
1270                 return -EACCES;
1271
1272         ret = mutex_lock_interruptible(&attr->mutex);
1273         if (ret)
1274                 return ret;
1275
1276         ret = -EFAULT;
1277         size = min(sizeof(attr->set_buf) - 1, len);
1278         if (copy_from_user(attr->set_buf, buf, size))
1279                 goto out;
1280
1281         attr->set_buf[size] = '\0';
1282         if (is_signed)
1283                 ret = kstrtoll(attr->set_buf, 0, &val);
1284         else
1285                 ret = kstrtoull(attr->set_buf, 0, &val);
1286         if (ret)
1287                 goto out;
1288         ret = attr->set(attr->data, val);
1289         if (ret == 0)
1290                 ret = len; /* on success, claim we got the whole input */
1291 out:
1292         mutex_unlock(&attr->mutex);
1293         return ret;
1294 }
1295
1296 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
1297                           size_t len, loff_t *ppos)
1298 {
1299         return simple_attr_write_xsigned(file, buf, len, ppos, false);
1300 }
1301 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_attr_write);
1302
1303 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
1304                           size_t len, loff_t *ppos)
1305 {
1306         return simple_attr_write_xsigned(file, buf, len, ppos, true);
1307 }
1308 EXPORT_SYMBOL_GPL(simple_attr_write_signed);
1309
1310 /**
1311  * generic_fh_to_dentry - generic helper for the fh_to_dentry export operation
1312  * @sb:         filesystem to do the file handle conversion on
1313  * @fid:        file handle to convert
1314  * @fh_len:     length of the file handle in bytes
1315  * @fh_type:    type of file handle
1316  * @get_inode:  filesystem callback to retrieve inode
1317  *
1318  * This function decodes @fid as long as it has one of the well-known
1319  * Linux filehandle types and calls @get_inode on it to retrieve the
1320  * inode for the object specified in the file handle.
1321  */
1322 struct dentry *generic_fh_to_dentry(struct super_block *sb, struct fid *fid,
1323                 int fh_len, int fh_type, struct inode *(*get_inode)
1324                         (struct super_block *sb, u64 ino, u32 gen))
1325 {
1326         struct inode *inode = NULL;
1327
1328         if (fh_len < 2)
1329                 return NULL;
1330
1331         switch (fh_type) {
1332         case FILEID_INO32_GEN:
1333         case FILEID_INO32_GEN_PARENT:
1334                 inode = get_inode(sb, fid->i32.ino, fid->i32.gen);
1335                 break;
1336         }
1337
1338         return d_obtain_alias(inode);
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_fh_to_dentry);
1341
1342 /**
1343  * generic_fh_to_parent - generic helper for the fh_to_parent export operation
1344  * @sb:         filesystem to do the file handle conversion on
1345  * @fid:        file handle to convert
1346  * @fh_len:     length of the file handle in bytes
1347  * @fh_type:    type of file handle
1348  * @get_inode:  filesystem callback to retrieve inode
1349  *
1350  * This function decodes @fid as long as it has one of the well-known
1351  * Linux filehandle types and calls @get_inode on it to retrieve the
1352  * inode for the _parent_ object specified in the file handle if it
1353  * is specified in the file handle, or NULL otherwise.
1354  */
1355 struct dentry *generic_fh_to_parent(struct super_block *sb, struct fid *fid,
1356                 int fh_len, int fh_type, struct inode *(*get_inode)
1357                         (struct super_block *sb, u64 ino, u32 gen))
1358 {
1359         struct inode *inode = NULL;
1360
1361         if (fh_len <= 2)
1362                 return NULL;
1363
1364         switch (fh_type) {
1365         case FILEID_INO32_GEN_PARENT:
1366                 inode = get_inode(sb, fid->i32.parent_ino,
1367                                   (fh_len > 3 ? fid->i32.parent_gen : 0));
1368                 break;
1369         }
1370
1371         return d_obtain_alias(inode);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_fh_to_parent);
1374
1375 /**
1376  * __generic_file_fsync - generic fsync implementation for simple filesystems
1377  *
1378  * @file:       file to synchronize
1379  * @start:      start offset in bytes
1380  * @end:        end offset in bytes (inclusive)
1381  * @datasync:   only synchronize essential metadata if true
1382  *
1383  * This is a generic implementation of the fsync method for simple
1384  * filesystems which track all non-inode metadata in the buffers list
1385  * hanging off the address_space structure.
1386  */
1387 int __generic_file_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
1388                                  int datasync)
1389 {
1390         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1391         int err;
1392         int ret;
1393
1394         err = file_write_and_wait_range(file, start, end);
1395         if (err)
1396                 return err;
1397
1398         inode_lock(inode);
1399         ret = sync_mapping_buffers(inode->i_mapping);
1400         if (!(inode->i_state & I_DIRTY_ALL))
1401                 goto out;
1402         if (datasync && !(inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC))
1403                 goto out;
1404
1405         err = sync_inode_metadata(inode, 1);
1406         if (ret == 0)
1407                 ret = err;
1408
1409 out:
1410         inode_unlock(inode);
1411         /* check and advance again to catch errors after syncing out buffers */
1412         err = file_check_and_advance_wb_err(file);
1413         if (ret == 0)
1414                 ret = err;
1415         return ret;
1416 }
1417 EXPORT_SYMBOL(__generic_file_fsync);
1418
1419 /**
1420  * generic_file_fsync - generic fsync implementation for simple filesystems
1421  *                      with flush
1422  * @file:       file to synchronize
1423  * @start:      start offset in bytes
1424  * @end:        end offset in bytes (inclusive)
1425  * @datasync:   only synchronize essential metadata if true
1426  *
1427  */
1428
1429 int generic_file_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
1430                        int datasync)
1431 {
1432         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1433         int err;
1434
1435         err = __generic_file_fsync(file, start, end, datasync);
1436         if (err)
1437                 return err;
1438         return blkdev_issue_flush(inode->i_sb->s_bdev);
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL(generic_file_fsync);
1441
1442 /**
1443  * generic_check_addressable - Check addressability of file system
1444  * @blocksize_bits:     log of file system block size
1445  * @num_blocks:         number of blocks in file system
1446  *
1447  * Determine whether a file system with @num_blocks blocks (and a
1448  * block size of 2**@blocksize_bits) is addressable by the sector_t
1449  * and page cache of the system.  Return 0 if so and -EFBIG otherwise.
1450  */
1451 int generic_check_addressable(unsigned blocksize_bits, u64 num_blocks)
1452 {
1453         u64 last_fs_block = num_blocks - 1;
1454         u64 last_fs_page =
1455                 last_fs_block >> (PAGE_SHIFT - blocksize_bits);
1456
1457         if (unlikely(num_blocks == 0))
1458                 return 0;
1459
1460         if ((blocksize_bits < 9) || (blocksize_bits > PAGE_SHIFT))
1461                 return -EINVAL;
1462
1463         if ((last_fs_block > (sector_t)(~0ULL) >> (blocksize_bits - 9)) ||
1464             (last_fs_page > (pgoff_t)(~0ULL))) {
1465                 return -EFBIG;
1466         }
1467         return 0;
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL(generic_check_addressable);
1470
1471 /*
1472  * No-op implementation of ->fsync for in-memory filesystems.
1473  */
1474 int noop_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
1475 {
1476         return 0;
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL(noop_fsync);
1479
1480 ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
1481 {
1482         /*
1483          * iomap based filesystems support direct I/O without need for
1484          * this callback. However, it still needs to be set in
1485          * inode->a_ops so that open/fcntl know that direct I/O is
1486          * generally supported.
1487          */
1488         return -EINVAL;
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL_GPL(noop_direct_IO);
1491
1492 /* Because kfree isn't assignment-compatible with void(void*) ;-/ */
1493 void kfree_link(void *p)
1494 {
1495         kfree(p);
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL(kfree_link);
1498
1499 struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *s)
1500 {
1501         static const struct address_space_operations anon_aops = {
1502                 .dirty_folio    = noop_dirty_folio,
1503         };
1504         struct inode *inode = new_inode_pseudo(s);
1505
1506         if (!inode)
1507                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1508
1509         inode->i_ino = get_next_ino();
1510         inode->i_mapping->a_ops = &anon_aops;
1511
1512         /*
1513          * Mark the inode dirty from the very beginning,
1514          * that way it will never be moved to the dirty
1515          * list because mark_inode_dirty() will think
1516          * that it already _is_ on the dirty list.
1517          */
1518         inode->i_state = I_DIRTY;
1519         inode->i_mode = S_IRUSR | S_IWUSR;
1520         inode->i_uid = current_fsuid();
1521         inode->i_gid = current_fsgid();
1522         inode->i_flags |= S_PRIVATE;
1523         inode->i_atime = inode->i_mtime = inode_set_ctime_current(inode);
1524         return inode;
1525 }
1526 EXPORT_SYMBOL(alloc_anon_inode);
1527
1528 /**
1529  * simple_nosetlease - generic helper for prohibiting leases
1530  * @filp: file pointer
1531  * @arg: type of lease to obtain
1532  * @flp: new lease supplied for insertion
1533  * @priv: private data for lm_setup operation
1534  *
1535  * Generic helper for filesystems that do not wish to allow leases to be set.
1536  * All arguments are ignored and it just returns -EINVAL.
1537  */
1538 int
1539 simple_nosetlease(struct file *filp, int arg, struct file_lock **flp,
1540                   void **priv)
1541 {
1542         return -EINVAL;
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL(simple_nosetlease);
1545
1546 /**
1547  * simple_get_link - generic helper to get the target of "fast" symlinks
1548  * @dentry: not used here
1549  * @inode: the symlink inode
1550  * @done: not used here
1551  *
1552  * Generic helper for filesystems to use for symlink inodes where a pointer to
1553  * the symlink target is stored in ->i_link.  NOTE: this isn't normally called,
1554  * since as an optimization the path lookup code uses any non-NULL ->i_link
1555  * directly, without calling ->get_link().  But ->get_link() still must be set,
1556  * to mark the inode_operations as being for a symlink.
1557  *
1558  * Return: the symlink target
1559  */
1560 const char *simple_get_link(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
1561                             struct delayed_call *done)
1562 {
1563         return inode->i_link;
1564 }
1565 EXPORT_SYMBOL(simple_get_link);
1566
1567 const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations = {
1568         .get_link = simple_get_link,
1569 };
1570 EXPORT_SYMBOL(simple_symlink_inode_operations);
1571
1572 /*
1573  * Operations for a permanently empty directory.
1574  */
1575 static struct dentry *empty_dir_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1576 {
1577         return ERR_PTR(-ENOENT);
1578 }
1579
1580 static int empty_dir_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
1581                              const struct path *path, struct kstat *stat,
1582                              u32 request_mask, unsigned int query_flags)
1583 {
1584         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1585         generic_fillattr(&nop_mnt_idmap, request_mask, inode, stat);
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 static int empty_dir_setattr(struct mnt_idmap *idmap,
1590                              struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
1591 {
1592         return -EPERM;
1593 }
1594
1595 static ssize_t empty_dir_listxattr(struct dentry *dentry, char *list, size_t size)
1596 {
1597         return -EOPNOTSUPP;
1598 }
1599
1600 static const struct inode_operations empty_dir_inode_operations = {
1601         .lookup         = empty_dir_lookup,
1602         .permission     = generic_permission,
1603         .setattr        = empty_dir_setattr,
1604         .getattr        = empty_dir_getattr,
1605         .listxattr      = empty_dir_listxattr,
1606 };
1607
1608 static loff_t empty_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1609 {
1610         /* An empty directory has two entries . and .. at offsets 0 and 1 */
1611         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence, 2, 2);
1612 }
1613
1614 static int empty_dir_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1615 {
1616         dir_emit_dots(file, ctx);
1617         return 0;
1618 }
1619
1620 static const struct file_operations empty_dir_operations = {
1621         .llseek         = empty_dir_llseek,
1622         .read           = generic_read_dir,
1623         .iterate_shared = empty_dir_readdir,
1624         .fsync          = noop_fsync,
1625 };
1626
1627
1628 void make_empty_dir_inode(struct inode *inode)
1629 {
1630         set_nlink(inode, 2);
1631         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO;
1632         inode->i_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
1633         inode->i_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
1634         inode->i_rdev = 0;
1635         inode->i_size = 0;
1636         inode->i_blkbits = PAGE_SHIFT;
1637         inode->i_blocks = 0;
1638
1639         inode->i_op = &empty_dir_inode_operations;
1640         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
1641         inode->i_fop = &empty_dir_operations;
1642 }
1643
1644 bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode)
1645 {
1646         return (inode->i_fop == &empty_dir_operations) &&
1647                 (inode->i_op == &empty_dir_inode_operations);
1648 }
1649
1650 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1651 /**
1652  * generic_ci_d_compare - generic d_compare implementation for casefolding filesystems
1653  * @dentry:     dentry whose name we are checking against
1654  * @len:        len of name of dentry
1655  * @str:        str pointer to name of dentry
1656  * @name:       Name to compare against
1657  *
1658  * Return: 0 if names match, 1 if mismatch, or -ERRNO
1659  */
1660 static int generic_ci_d_compare(const struct dentry *dentry, unsigned int len,
1661                                 const char *str, const struct qstr *name)
1662 {
1663         const struct dentry *parent = READ_ONCE(dentry->d_parent);
1664         const struct inode *dir = READ_ONCE(parent->d_inode);
1665         const struct super_block *sb = dentry->d_sb;
1666         const struct unicode_map *um = sb->s_encoding;
1667         struct qstr qstr = QSTR_INIT(str, len);
1668         char strbuf[DNAME_INLINE_LEN];
1669         int ret;
1670
1671         if (!dir || !IS_CASEFOLDED(dir))
1672                 goto fallback;
1673         /*
1674          * If the dentry name is stored in-line, then it may be concurrently
1675          * modified by a rename.  If this happens, the VFS will eventually retry
1676          * the lookup, so it doesn't matter what ->d_compare() returns.
1677          * However, it's unsafe to call utf8_strncasecmp() with an unstable
1678          * string.  Therefore, we have to copy the name into a temporary buffer.
1679          */
1680         if (len <= DNAME_INLINE_LEN - 1) {
1681                 memcpy(strbuf, str, len);
1682                 strbuf[len] = 0;
1683                 qstr.name = strbuf;
1684                 /* prevent compiler from optimizing out the temporary buffer */
1685                 barrier();
1686         }
1687         ret = utf8_strncasecmp(um, name, &qstr);
1688         if (ret >= 0)
1689                 return ret;
1690
1691         if (sb_has_strict_encoding(sb))
1692                 return -EINVAL;
1693 fallback:
1694         if (len != name->len)
1695                 return 1;
1696         return !!memcmp(str, name->name, len);
1697 }
1698
1699 /**
1700  * generic_ci_d_hash - generic d_hash implementation for casefolding filesystems
1701  * @dentry:     dentry of the parent directory
1702  * @str:        qstr of name whose hash we should fill in
1703  *
1704  * Return: 0 if hash was successful or unchanged, and -EINVAL on error
1705  */
1706 static int generic_ci_d_hash(const struct dentry *dentry, struct qstr *str)
1707 {
1708         const struct inode *dir = READ_ONCE(dentry->d_inode);
1709         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
1710         const struct unicode_map *um = sb->s_encoding;
1711         int ret = 0;
1712
1713         if (!dir || !IS_CASEFOLDED(dir))
1714                 return 0;
1715
1716         ret = utf8_casefold_hash(um, dentry, str);
1717         if (ret < 0 && sb_has_strict_encoding(sb))
1718                 return -EINVAL;
1719         return 0;
1720 }
1721
1722 static const struct dentry_operations generic_ci_dentry_ops = {
1723         .d_hash = generic_ci_d_hash,
1724         .d_compare = generic_ci_d_compare,
1725 };
1726 #endif
1727
1728 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1729 static const struct dentry_operations generic_encrypted_dentry_ops = {
1730         .d_revalidate = fscrypt_d_revalidate,
1731 };
1732 #endif
1733
1734 #if defined(CONFIG_FS_ENCRYPTION) && IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1735 static const struct dentry_operations generic_encrypted_ci_dentry_ops = {
1736         .d_hash = generic_ci_d_hash,
1737         .d_compare = generic_ci_d_compare,
1738         .d_revalidate = fscrypt_d_revalidate,
1739 };
1740 #endif
1741
1742 /**
1743  * generic_set_encrypted_ci_d_ops - helper for setting d_ops for given dentry
1744  * @dentry:     dentry to set ops on
1745  *
1746  * Casefolded directories need d_hash and d_compare set, so that the dentries
1747  * contained in them are handled case-insensitively.  Note that these operations
1748  * are needed on the parent directory rather than on the dentries in it, and
1749  * while the casefolding flag can be toggled on and off on an empty directory,
1750  * dentry_operations can't be changed later.  As a result, if the filesystem has
1751  * casefolding support enabled at all, we have to give all dentries the
1752  * casefolding operations even if their inode doesn't have the casefolding flag
1753  * currently (and thus the casefolding ops would be no-ops for now).
1754  *
1755  * Encryption works differently in that the only dentry operation it needs is
1756  * d_revalidate, which it only needs on dentries that have the no-key name flag.
1757  * The no-key flag can't be set "later", so we don't have to worry about that.
1758  *
1759  * Finally, to maximize compatibility with overlayfs (which isn't compatible
1760  * with certain dentry operations) and to avoid taking an unnecessary
1761  * performance hit, we use custom dentry_operations for each possible
1762  * combination rather than always installing all operations.
1763  */
1764 void generic_set_encrypted_ci_d_ops(struct dentry *dentry)
1765 {
1766 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1767         bool needs_encrypt_ops = dentry->d_flags & DCACHE_NOKEY_NAME;
1768 #endif
1769 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1770         bool needs_ci_ops = dentry->d_sb->s_encoding;
1771 #endif
1772 #if defined(CONFIG_FS_ENCRYPTION) && IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1773         if (needs_encrypt_ops && needs_ci_ops) {
1774                 d_set_d_op(dentry, &generic_encrypted_ci_dentry_ops);
1775                 return;
1776         }
1777 #endif
1778 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1779         if (needs_encrypt_ops) {
1780                 d_set_d_op(dentry, &generic_encrypted_dentry_ops);
1781                 return;
1782         }
1783 #endif
1784 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1785         if (needs_ci_ops) {
1786                 d_set_d_op(dentry, &generic_ci_dentry_ops);
1787                 return;
1788         }
1789 #endif
1790 }
1791 EXPORT_SYMBOL(generic_set_encrypted_ci_d_ops);
1792
1793 /**
1794  * inode_maybe_inc_iversion - increments i_version
1795  * @inode: inode with the i_version that should be updated
1796  * @force: increment the counter even if it's not necessary?
1797  *
1798  * Every time the inode is modified, the i_version field must be seen to have
1799  * changed by any observer.
1800  *
1801  * If "force" is set or the QUERIED flag is set, then ensure that we increment
1802  * the value, and clear the queried flag.
1803  *
1804  * In the common case where neither is set, then we can return "false" without
1805  * updating i_version.
1806  *
1807  * If this function returns false, and no other metadata has changed, then we
1808  * can avoid logging the metadata.
1809  */
1810 bool inode_maybe_inc_iversion(struct inode *inode, bool force)
1811 {
1812         u64 cur, new;
1813
1814         /*
1815          * The i_version field is not strictly ordered with any other inode
1816          * information, but the legacy inode_inc_iversion code used a spinlock
1817          * to serialize increments.
1818          *
1819          * Here, we add full memory barriers to ensure that any de-facto
1820          * ordering with other info is preserved.
1821          *
1822          * This barrier pairs with the barrier in inode_query_iversion()
1823          */
1824         smp_mb();
1825         cur = inode_peek_iversion_raw(inode);
1826         do {
1827                 /* If flag is clear then we needn't do anything */
1828                 if (!force && !(cur & I_VERSION_QUERIED))
1829                         return false;
1830
1831                 /* Since lowest bit is flag, add 2 to avoid it */
1832                 new = (cur & ~I_VERSION_QUERIED) + I_VERSION_INCREMENT;
1833         } while (!atomic64_try_cmpxchg(&inode->i_version, &cur, new));
1834         return true;
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL(inode_maybe_inc_iversion);
1837
1838 /**
1839  * inode_query_iversion - read i_version for later use
1840  * @inode: inode from which i_version should be read
1841  *
1842  * Read the inode i_version counter. This should be used by callers that wish
1843  * to store the returned i_version for later comparison. This will guarantee
1844  * that a later query of the i_version will result in a different value if
1845  * anything has changed.
1846  *
1847  * In this implementation, we fetch the current value, set the QUERIED flag and
1848  * then try to swap it into place with a cmpxchg, if it wasn't already set. If
1849  * that fails, we try again with the newly fetched value from the cmpxchg.
1850  */
1851 u64 inode_query_iversion(struct inode *inode)
1852 {
1853         u64 cur, new;
1854
1855         cur = inode_peek_iversion_raw(inode);
1856         do {
1857                 /* If flag is already set, then no need to swap */
1858                 if (cur & I_VERSION_QUERIED) {
1859                         /*
1860                          * This barrier (and the implicit barrier in the
1861                          * cmpxchg below) pairs with the barrier in
1862                          * inode_maybe_inc_iversion().
1863                          */
1864                         smp_mb();
1865                         break;
1866                 }
1867
1868                 new = cur | I_VERSION_QUERIED;
1869         } while (!atomic64_try_cmpxchg(&inode->i_version, &cur, new));
1870         return cur >> I_VERSION_QUERIED_SHIFT;
1871 }
1872 EXPORT_SYMBOL(inode_query_iversion);
1873
1874 ssize_t direct_write_fallback(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
1875                 ssize_t direct_written, ssize_t buffered_written)
1876 {
1877         struct address_space *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
1878         loff_t pos = iocb->ki_pos - buffered_written;
1879         loff_t end = iocb->ki_pos - 1;
1880         int err;
1881
1882         /*
1883          * If the buffered write fallback returned an error, we want to return
1884          * the number of bytes which were written by direct I/O, or the error
1885          * code if that was zero.
1886          *
1887          * Note that this differs from normal direct-io semantics, which will
1888          * return -EFOO even if some bytes were written.
1889          */
1890         if (unlikely(buffered_written < 0)) {
1891                 if (direct_written)
1892                         return direct_written;
1893                 return buffered_written;
1894         }
1895
1896         /*
1897          * We need to ensure that the page cache pages are written to disk and
1898          * invalidated to preserve the expected O_DIRECT semantics.
1899          */
1900         err = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end);
1901         if (err < 0) {
1902                 /*
1903                  * We don't know how much we wrote, so just return the number of
1904                  * bytes which were direct-written
1905                  */
1906                 iocb->ki_pos -= buffered_written;
1907                 if (direct_written)
1908                         return direct_written;
1909                 return err;
1910         }
1911         invalidate_mapping_pages(mapping, pos >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT);
1912         return direct_written + buffered_written;
1913 }
1914 EXPORT_SYMBOL_GPL(direct_write_fallback);