Merge tag 'platform-drivers-x86-v5.14-4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / locks.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/locks.c
4  *
5  *  Provide support for fcntl()'s F_GETLK, F_SETLK, and F_SETLKW calls.
6  *  Doug Evans (dje@spiff.uucp), August 07, 1992
7  *
8  *  Deadlock detection added.
9  *  FIXME: one thing isn't handled yet:
10  *      - mandatory locks (requires lots of changes elsewhere)
11  *  Kelly Carmichael (kelly@[142.24.8.65]), September 17, 1994.
12  *
13  *  Miscellaneous edits, and a total rewrite of posix_lock_file() code.
14  *  Kai Petzke (wpp@marie.physik.tu-berlin.de), 1994
15  *
16  *  Converted file_lock_table to a linked list from an array, which eliminates
17  *  the limits on how many active file locks are open.
18  *  Chad Page (pageone@netcom.com), November 27, 1994
19  *
20  *  Removed dependency on file descriptors. dup()'ed file descriptors now
21  *  get the same locks as the original file descriptors, and a close() on
22  *  any file descriptor removes ALL the locks on the file for the current
23  *  process. Since locks still depend on the process id, locks are inherited
24  *  after an exec() but not after a fork(). This agrees with POSIX, and both
25  *  BSD and SVR4 practice.
26  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 14, 1995
27  *
28  *  Scrapped free list which is redundant now that we allocate locks
29  *  dynamically with kmalloc()/kfree().
30  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 21, 1995
31  *
32  *  Implemented two lock personalities - FL_FLOCK and FL_POSIX.
33  *
34  *  FL_POSIX locks are created with calls to fcntl() and lockf() through the
35  *  fcntl() system call. They have the semantics described above.
36  *
37  *  FL_FLOCK locks are created with calls to flock(), through the flock()
38  *  system call, which is new. Old C libraries implement flock() via fcntl()
39  *  and will continue to use the old, broken implementation.
40  *
41  *  FL_FLOCK locks follow the 4.4 BSD flock() semantics. They are associated
42  *  with a file pointer (filp). As a result they can be shared by a parent
43  *  process and its children after a fork(). They are removed when the last
44  *  file descriptor referring to the file pointer is closed (unless explicitly
45  *  unlocked).
46  *
47  *  FL_FLOCK locks never deadlock, an existing lock is always removed before
48  *  upgrading from shared to exclusive (or vice versa). When this happens
49  *  any processes blocked by the current lock are woken up and allowed to
50  *  run before the new lock is applied.
51  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), June 09, 1995
52  *
53  *  Removed some race conditions in flock_lock_file(), marked other possible
54  *  races. Just grep for FIXME to see them.
55  *  Dmitry Gorodchanin (pgmdsg@ibi.com), February 09, 1996.
56  *
57  *  Addressed Dmitry's concerns. Deadlock checking no longer recursive.
58  *  Lock allocation changed to GFP_ATOMIC as we can't afford to sleep
59  *  once we've checked for blocking and deadlocking.
60  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 03, 1996.
61  *
62  *  Initial implementation of mandatory locks. SunOS turned out to be
63  *  a rotten model, so I implemented the "obvious" semantics.
64  *  See 'Documentation/filesystems/mandatory-locking.rst' for details.
65  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 06, 1996.
66  *
67  *  Don't allow mandatory locks on mmap()'ed files. Added simple functions to
68  *  check if a file has mandatory locks, used by mmap(), open() and creat() to
69  *  see if system call should be rejected. Ref. HP-UX/SunOS/Solaris Reference
70  *  Manual, Section 2.
71  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 09, 1996.
72  *
73  *  Tidied up block list handling. Added '/proc/locks' interface.
74  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 24, 1996.
75  *
76  *  Fixed deadlock condition for pathological code that mixes calls to
77  *  flock() and fcntl().
78  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 29, 1996.
79  *
80  *  Allow only one type of locking scheme (FL_POSIX or FL_FLOCK) to be in use
81  *  for a given file at a time. Changed the CONFIG_LOCK_MANDATORY scheme to
82  *  guarantee sensible behaviour in the case where file system modules might
83  *  be compiled with different options than the kernel itself.
84  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
85  *
86  *  Added a couple of missing wake_up() calls. Thanks to Thomas Meckel
87  *  (Thomas.Meckel@mni.fh-giessen.de) for spotting this.
88  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
89  *
90  *  Changed FL_POSIX locks to use the block list in the same way as FL_FLOCK
91  *  locks. Changed process synchronisation to avoid dereferencing locks that
92  *  have already been freed.
93  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 21, 1996.
94  *
95  *  Made the block list a circular list to minimise searching in the list.
96  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 25, 1996.
97  *
98  *  Made mandatory locking a mount option. Default is not to allow mandatory
99  *  locking.
100  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Oct 04, 1996.
101  *
102  *  Some adaptations for NFS support.
103  *  Olaf Kirch (okir@monad.swb.de), Dec 1996,
104  *
105  *  Fixed /proc/locks interface so that we can't overrun the buffer we are handed.
106  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 12, 1997.
107  *
108  *  Use slab allocator instead of kmalloc/kfree.
109  *  Use generic list implementation from <linux/list.h>.
110  *  Sped up posix_locks_deadlock by only considering blocked locks.
111  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, March, 2000.
112  *
113  *  Leases and LOCK_MAND
114  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, June, 2000.
115  *  Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>, June, 2000.
116  *
117  * Locking conflicts and dependencies:
118  * If multiple threads attempt to lock the same byte (or flock the same file)
119  * only one can be granted the lock, and other must wait their turn.
120  * The first lock has been "applied" or "granted", the others are "waiting"
121  * and are "blocked" by the "applied" lock..
122  *
123  * Waiting and applied locks are all kept in trees whose properties are:
124  *
125  *      - the root of a tree may be an applied or waiting lock.
126  *      - every other node in the tree is a waiting lock that
127  *        conflicts with every ancestor of that node.
128  *
129  * Every such tree begins life as a waiting singleton which obviously
130  * satisfies the above properties.
131  *
132  * The only ways we modify trees preserve these properties:
133  *
134  *      1. We may add a new leaf node, but only after first verifying that it
135  *         conflicts with all of its ancestors.
136  *      2. We may remove the root of a tree, creating a new singleton
137  *         tree from the root and N new trees rooted in the immediate
138  *         children.
139  *      3. If the root of a tree is not currently an applied lock, we may
140  *         apply it (if possible).
141  *      4. We may upgrade the root of the tree (either extend its range,
142  *         or upgrade its entire range from read to write).
143  *
144  * When an applied lock is modified in a way that reduces or downgrades any
145  * part of its range, we remove all its children (2 above).  This particularly
146  * happens when a lock is unlocked.
147  *
148  * For each of those child trees we "wake up" the thread which is
149  * waiting for the lock so it can continue handling as follows: if the
150  * root of the tree applies, we do so (3).  If it doesn't, it must
151  * conflict with some applied lock.  We remove (wake up) all of its children
152  * (2), and add it is a new leaf to the tree rooted in the applied
153  * lock (1).  We then repeat the process recursively with those
154  * children.
155  *
156  */
157
158 #include <linux/capability.h>
159 #include <linux/file.h>
160 #include <linux/fdtable.h>
161 #include <linux/fs.h>
162 #include <linux/init.h>
163 #include <linux/security.h>
164 #include <linux/slab.h>
165 #include <linux/syscalls.h>
166 #include <linux/time.h>
167 #include <linux/rcupdate.h>
168 #include <linux/pid_namespace.h>
169 #include <linux/hashtable.h>
170 #include <linux/percpu.h>
171
172 #define CREATE_TRACE_POINTS
173 #include <trace/events/filelock.h>
174
175 #include <linux/uaccess.h>
176
177 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
178 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
179 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
180 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
181 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
182
183 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
184 {
185         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
186 }
187
188 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
189 {
190         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
191                 return F_UNLCK;
192         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
193                 return F_RDLCK;
194         return fl->fl_type;
195 }
196
197 int leases_enable = 1;
198 int lease_break_time = 45;
199
200 /*
201  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
202  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock.
203  * Global serialization is done using file_rwsem.
204  *
205  * Note that alterations to the list also require that the relevant flc_lock is
206  * held.
207  */
208 struct file_lock_list_struct {
209         spinlock_t              lock;
210         struct hlist_head       hlist;
211 };
212 static DEFINE_PER_CPU(struct file_lock_list_struct, file_lock_list);
213 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(file_rwsem);
214
215
216 /*
217  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
218  * It is protected by blocked_lock_lock.
219  *
220  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
221  * particular lockowner is waiting on.
222  *
223  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
224  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
225  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
226  */
227 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
228 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
229
230 /*
231  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
232  * want to be holding this lock.
233  *
234  * In addition, it also protects the fl->fl_blocked_requests list, and the
235  * fl->fl_blocker pointer for file_lock structures that are acting as lock
236  * requests (in contrast to those that are acting as records of acquired locks).
237  *
238  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
239  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
240  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
241  * flc_lock.
242  */
243 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
244
245 static struct kmem_cache *flctx_cache __read_mostly;
246 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
247
248 static struct file_lock_context *
249 locks_get_lock_context(struct inode *inode, int type)
250 {
251         struct file_lock_context *ctx;
252
253         /* paired with cmpxchg() below */
254         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
255         if (likely(ctx) || type == F_UNLCK)
256                 goto out;
257
258         ctx = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
259         if (!ctx)
260                 goto out;
261
262         spin_lock_init(&ctx->flc_lock);
263         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_flock);
264         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_posix);
265         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_lease);
266
267         /*
268          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
269          * free the context we just allocated.
270          */
271         if (cmpxchg(&inode->i_flctx, NULL, ctx)) {
272                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
273                 ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
274         }
275 out:
276         trace_locks_get_lock_context(inode, type, ctx);
277         return ctx;
278 }
279
280 static void
281 locks_dump_ctx_list(struct list_head *list, char *list_type)
282 {
283         struct file_lock *fl;
284
285         list_for_each_entry(fl, list, fl_list) {
286                 pr_warn("%s: fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n", list_type, fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
287         }
288 }
289
290 static void
291 locks_check_ctx_lists(struct inode *inode)
292 {
293         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
294
295         if (unlikely(!list_empty(&ctx->flc_flock) ||
296                      !list_empty(&ctx->flc_posix) ||
297                      !list_empty(&ctx->flc_lease))) {
298                 pr_warn("Leaked locks on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx:\n",
299                         MAJOR(inode->i_sb->s_dev), MINOR(inode->i_sb->s_dev),
300                         inode->i_ino);
301                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_flock, "FLOCK");
302                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_posix, "POSIX");
303                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_lease, "LEASE");
304         }
305 }
306
307 static void
308 locks_check_ctx_file_list(struct file *filp, struct list_head *list,
309                                 char *list_type)
310 {
311         struct file_lock *fl;
312         struct inode *inode = locks_inode(filp);
313
314         list_for_each_entry(fl, list, fl_list)
315                 if (fl->fl_file == filp)
316                         pr_warn("Leaked %s lock on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx "
317                                 " fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n",
318                                 list_type, MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
319                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
320                                 fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
321 }
322
323 void
324 locks_free_lock_context(struct inode *inode)
325 {
326         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
327
328         if (unlikely(ctx)) {
329                 locks_check_ctx_lists(inode);
330                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
331         }
332 }
333
334 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
335 {
336         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
337         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
338         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_requests);
339         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_member);
340         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
341 }
342
343 /* Allocate an empty lock structure. */
344 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
345 {
346         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
347
348         if (fl)
349                 locks_init_lock_heads(fl);
350
351         return fl;
352 }
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
354
355 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
356 {
357         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
358         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
359         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_requests));
360         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_member));
361         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
362
363         if (fl->fl_ops) {
364                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
365                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
366                 fl->fl_ops = NULL;
367         }
368
369         if (fl->fl_lmops) {
370                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner) {
371                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl->fl_owner);
372                         fl->fl_owner = NULL;
373                 }
374                 fl->fl_lmops = NULL;
375         }
376 }
377 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
378
379 /* Free a lock which is not in use. */
380 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
381 {
382         locks_release_private(fl);
383         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
384 }
385 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
386
387 static void
388 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
389 {
390         struct file_lock *fl;
391
392         while (!list_empty(dispose)) {
393                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
394                 list_del_init(&fl->fl_list);
395                 locks_free_lock(fl);
396         }
397 }
398
399 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
400 {
401         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
402         locks_init_lock_heads(fl);
403 }
404 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
405
406 /*
407  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
408  */
409 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
410 {
411         new->fl_owner = fl->fl_owner;
412         new->fl_pid = fl->fl_pid;
413         new->fl_file = NULL;
414         new->fl_flags = fl->fl_flags;
415         new->fl_type = fl->fl_type;
416         new->fl_start = fl->fl_start;
417         new->fl_end = fl->fl_end;
418         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
419         new->fl_ops = NULL;
420
421         if (fl->fl_lmops) {
422                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
423                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
424         }
425 }
426 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
427
428 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
429 {
430         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
431         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
432
433         locks_copy_conflock(new, fl);
434
435         new->fl_file = fl->fl_file;
436         new->fl_ops = fl->fl_ops;
437
438         if (fl->fl_ops) {
439                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
440                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
441         }
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
444
445 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
446 {
447         struct file_lock *f;
448
449         /*
450          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
451          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
452          * is empty.
453          */
454         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
455                 return;
456         spin_lock(&blocked_lock_lock);
457         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
458         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
459                 f->fl_blocker = new;
460         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
461 }
462
463 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
464         if (cmd & LOCK_MAND)
465                 return cmd & (LOCK_MAND | LOCK_RW);
466         switch (cmd) {
467         case LOCK_SH:
468                 return F_RDLCK;
469         case LOCK_EX:
470                 return F_WRLCK;
471         case LOCK_UN:
472                 return F_UNLCK;
473         }
474         return -EINVAL;
475 }
476
477 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
478 static struct file_lock *
479 flock_make_lock(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl)
480 {
481         int type = flock_translate_cmd(cmd);
482
483         if (type < 0)
484                 return ERR_PTR(type);
485
486         if (fl == NULL) {
487                 fl = locks_alloc_lock();
488                 if (fl == NULL)
489                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
490         } else {
491                 locks_init_lock(fl);
492         }
493
494         fl->fl_file = filp;
495         fl->fl_owner = filp;
496         fl->fl_pid = current->tgid;
497         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
498         fl->fl_type = type;
499         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
500
501         return fl;
502 }
503
504 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
505 {
506         switch (type) {
507         case F_RDLCK:
508         case F_WRLCK:
509         case F_UNLCK:
510                 fl->fl_type = type;
511                 break;
512         default:
513                 return -EINVAL;
514         }
515         return 0;
516 }
517
518 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
519                                  struct flock64 *l)
520 {
521         switch (l->l_whence) {
522         case SEEK_SET:
523                 fl->fl_start = 0;
524                 break;
525         case SEEK_CUR:
526                 fl->fl_start = filp->f_pos;
527                 break;
528         case SEEK_END:
529                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
530                 break;
531         default:
532                 return -EINVAL;
533         }
534         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
535                 return -EOVERFLOW;
536         fl->fl_start += l->l_start;
537         if (fl->fl_start < 0)
538                 return -EINVAL;
539
540         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
541            POSIX-2001 defines it. */
542         if (l->l_len > 0) {
543                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
544                         return -EOVERFLOW;
545                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
546
547         } else if (l->l_len < 0) {
548                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
549                         return -EINVAL;
550                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
551                 fl->fl_start += l->l_len;
552         } else
553                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
554
555         fl->fl_owner = current->files;
556         fl->fl_pid = current->tgid;
557         fl->fl_file = filp;
558         fl->fl_flags = FL_POSIX;
559         fl->fl_ops = NULL;
560         fl->fl_lmops = NULL;
561
562         return assign_type(fl, l->l_type);
563 }
564
565 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
566  * style lock.
567  */
568 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
569                                struct flock *l)
570 {
571         struct flock64 ll = {
572                 .l_type = l->l_type,
573                 .l_whence = l->l_whence,
574                 .l_start = l->l_start,
575                 .l_len = l->l_len,
576         };
577
578         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
579 }
580
581 /* default lease lock manager operations */
582 static bool
583 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
584 {
585         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
586         return false;
587 }
588
589 static void
590 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
591 {
592         struct file *filp = fl->fl_file;
593         struct fasync_struct *fa = *priv;
594
595         /*
596          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
597          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
598          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
599          */
600         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
601                 *priv = NULL;
602
603         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
604 }
605
606 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
607         .lm_break = lease_break_callback,
608         .lm_change = lease_modify,
609         .lm_setup = lease_setup,
610 };
611
612 /*
613  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
614  */
615 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
616 {
617         if (assign_type(fl, type) != 0)
618                 return -EINVAL;
619
620         fl->fl_owner = filp;
621         fl->fl_pid = current->tgid;
622
623         fl->fl_file = filp;
624         fl->fl_flags = FL_LEASE;
625         fl->fl_start = 0;
626         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
627         fl->fl_ops = NULL;
628         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
629         return 0;
630 }
631
632 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
633 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
634 {
635         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
636         int error = -ENOMEM;
637
638         if (fl == NULL)
639                 return ERR_PTR(error);
640
641         error = lease_init(filp, type, fl);
642         if (error) {
643                 locks_free_lock(fl);
644                 return ERR_PTR(error);
645         }
646         return fl;
647 }
648
649 /* Check if two locks overlap each other.
650  */
651 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
652 {
653         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
654                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
655 }
656
657 /*
658  * Check whether two locks have the same owner.
659  */
660 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
661 {
662         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
663 }
664
665 /* Must be called with the flc_lock held! */
666 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
667 {
668         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
669
670         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
671
672         spin_lock(&fll->lock);
673         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
674         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
675         spin_unlock(&fll->lock);
676 }
677
678 /* Must be called with the flc_lock held! */
679 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
680 {
681         struct file_lock_list_struct *fll;
682
683         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
684
685         /*
686          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
687          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
688          * also require that it be held.
689          */
690         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
691                 return;
692
693         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
694         spin_lock(&fll->lock);
695         hlist_del_init(&fl->fl_link);
696         spin_unlock(&fll->lock);
697 }
698
699 static unsigned long
700 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
701 {
702         return (unsigned long)fl->fl_owner;
703 }
704
705 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
706 {
707         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
708
709         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
710 }
711
712 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
713 {
714         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
715
716         hash_del(&waiter->fl_link);
717 }
718
719 /* Remove waiter from blocker's block list.
720  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
721  *
722  * Must be called with blocked_lock_lock held.
723  */
724 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
725 {
726         locks_delete_global_blocked(waiter);
727         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
728 }
729
730 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
731 {
732         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
733                 struct file_lock *waiter;
734
735                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
736                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
737                 __locks_delete_block(waiter);
738                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
739                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
740                 else
741                         wake_up(&waiter->fl_wait);
742
743                 /*
744                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
745                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
746                  * of locks_delete_block().
747                  */
748                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
749         }
750 }
751
752 /**
753  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
754  *      @waiter: the lock which was waiting
755  *
756  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
757  */
758 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
759 {
760         int status = -ENOENT;
761
762         /*
763          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
764          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
765          *
766          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
767          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
768          *
769          * The smp_load_acquire guarantees two things:
770          *
771          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
772          * was recently added to that list it must have been in a locked region
773          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
774          *
775          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
776          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
777          * fl_blocker is released.
778          *
779          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
780          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
781          * can avoid doing anything further if the list is empty.
782          */
783         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
784             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
785                 return status;
786
787         spin_lock(&blocked_lock_lock);
788         if (waiter->fl_blocker)
789                 status = 0;
790         __locks_wake_up_blocks(waiter);
791         __locks_delete_block(waiter);
792
793         /*
794          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
795          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
796          */
797         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
798         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
799         return status;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
802
803 /* Insert waiter into blocker's block list.
804  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
805  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
806  * it seems like the reasonable thing to do.
807  *
808  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
809  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
810  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
811  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
812  * fl_blocked_requests list is empty.
813  *
814  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
815  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
816  * Thus wakeups don't happen until needed.
817  */
818 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
819                                  struct file_lock *waiter,
820                                  bool conflict(struct file_lock *,
821                                                struct file_lock *))
822 {
823         struct file_lock *fl;
824         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
825
826 new_blocker:
827         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
828                 if (conflict(fl, waiter)) {
829                         blocker =  fl;
830                         goto new_blocker;
831                 }
832         waiter->fl_blocker = blocker;
833         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
834         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
835                 locks_insert_global_blocked(waiter);
836
837         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
838          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
839          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
840          */
841         __locks_wake_up_blocks(waiter);
842 }
843
844 /* Must be called with flc_lock held. */
845 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
846                                struct file_lock *waiter,
847                                bool conflict(struct file_lock *,
848                                              struct file_lock *))
849 {
850         spin_lock(&blocked_lock_lock);
851         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
852         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
853 }
854
855 /*
856  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
857  *
858  * Must be called with the inode->flc_lock held!
859  */
860 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
861 {
862         /*
863          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
864          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
865          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
866          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
867          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
868          */
869         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
870                 return;
871
872         spin_lock(&blocked_lock_lock);
873         __locks_wake_up_blocks(blocker);
874         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
875 }
876
877 static void
878 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
879 {
880         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
881         locks_insert_global_locks(fl);
882 }
883
884 static void
885 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
886 {
887         locks_delete_global_locks(fl);
888         list_del_init(&fl->fl_list);
889         locks_wake_up_blocks(fl);
890 }
891
892 static void
893 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
894 {
895         locks_unlink_lock_ctx(fl);
896         if (dispose)
897                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
898         else
899                 locks_free_lock(fl);
900 }
901
902 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
903  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
904  */
905 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
906                            struct file_lock *sys_fl)
907 {
908         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
909                 return true;
910         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
911                 return true;
912         return false;
913 }
914
915 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
916  * checking before calling the locks_conflict().
917  */
918 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
919                                  struct file_lock *sys_fl)
920 {
921         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
922          * each other.
923          */
924         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
925                 return false;
926
927         /* Check whether they overlap */
928         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
929                 return false;
930
931         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
932 }
933
934 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
935  * checking before calling the locks_conflict().
936  */
937 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
938                                  struct file_lock *sys_fl)
939 {
940         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
941          * each other.
942          */
943         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
944                 return false;
945         if ((caller_fl->fl_type & LOCK_MAND) || (sys_fl->fl_type & LOCK_MAND))
946                 return false;
947
948         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
949 }
950
951 void
952 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
953 {
954         struct file_lock *cfl;
955         struct file_lock_context *ctx;
956         struct inode *inode = locks_inode(filp);
957
958         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
959         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
960                 fl->fl_type = F_UNLCK;
961                 return;
962         }
963
964         spin_lock(&ctx->flc_lock);
965         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
966                 if (posix_locks_conflict(fl, cfl)) {
967                         locks_copy_conflock(fl, cfl);
968                         goto out;
969                 }
970         }
971         fl->fl_type = F_UNLCK;
972 out:
973         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
974         return;
975 }
976 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
977
978 /*
979  * Deadlock detection:
980  *
981  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
982  * locks.
983  *
984  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
985  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
986  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
987  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
988  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
989  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
990  * cycle.
991  *
992  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
993  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
994  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
995  *
996  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
997  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
998  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
999  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
1000  *
1001  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
1002  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
1003  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
1004  * skip it for those.
1005  *
1006  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
1007  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
1008  * upgrade from read to write locks on the same inode.
1009  */
1010
1011 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
1012
1013 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
1014 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
1015 {
1016         struct file_lock *fl;
1017
1018         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
1019                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
1020                         while (fl->fl_blocker)
1021                                 fl = fl->fl_blocker;
1022                         return fl;
1023                 }
1024         }
1025         return NULL;
1026 }
1027
1028 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
1029 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
1030                                 struct file_lock *block_fl)
1031 {
1032         int i = 0;
1033
1034         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
1035
1036         /*
1037          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
1038          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
1039          */
1040         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
1041                 return 0;
1042
1043         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
1044                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
1045                         return 0;
1046                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
1047                         return 1;
1048         }
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1053  * after any leases, but before any posix locks.
1054  *
1055  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1056  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1057  * value for -ENOENT.
1058  */
1059 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1060 {
1061         struct file_lock *new_fl = NULL;
1062         struct file_lock *fl;
1063         struct file_lock_context *ctx;
1064         int error = 0;
1065         bool found = false;
1066         LIST_HEAD(dispose);
1067
1068         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1069         if (!ctx) {
1070                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1071                         return -ENOMEM;
1072                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1073         }
1074
1075         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1076                 new_fl = locks_alloc_lock();
1077                 if (!new_fl)
1078                         return -ENOMEM;
1079         }
1080
1081         percpu_down_read(&file_rwsem);
1082         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1083         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1084                 goto find_conflict;
1085
1086         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1087                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1088                         continue;
1089                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1090                         goto out;
1091                 found = true;
1092                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1093                 break;
1094         }
1095
1096         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1097                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1098                         error = -ENOENT;
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102 find_conflict:
1103         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1104                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1105                         continue;
1106                 error = -EAGAIN;
1107                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1108                         goto out;
1109                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1110                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1111                 goto out;
1112         }
1113         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1114                 goto out;
1115         locks_copy_lock(new_fl, request);
1116         locks_move_blocks(new_fl, request);
1117         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1118         new_fl = NULL;
1119         error = 0;
1120
1121 out:
1122         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1123         percpu_up_read(&file_rwsem);
1124         if (new_fl)
1125                 locks_free_lock(new_fl);
1126         locks_dispose_list(&dispose);
1127         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1128         return error;
1129 }
1130
1131 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1132                             struct file_lock *conflock)
1133 {
1134         struct file_lock *fl, *tmp;
1135         struct file_lock *new_fl = NULL;
1136         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1137         struct file_lock *left = NULL;
1138         struct file_lock *right = NULL;
1139         struct file_lock_context *ctx;
1140         int error;
1141         bool added = false;
1142         LIST_HEAD(dispose);
1143
1144         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1145         if (!ctx)
1146                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1147
1148         /*
1149          * We may need two file_lock structures for this operation,
1150          * so we get them in advance to avoid races.
1151          *
1152          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1153          */
1154         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1155             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1156              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1157                 new_fl = locks_alloc_lock();
1158                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1159         }
1160
1161         percpu_down_read(&file_rwsem);
1162         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1163         /*
1164          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1165          * there are any, either return error or put the request on the
1166          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1167          */
1168         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1169                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1170                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1171                                 continue;
1172                         if (conflock)
1173                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1174                         error = -EAGAIN;
1175                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1176                                 goto out;
1177                         /*
1178                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1179                          * locks list must be done while holding the same lock!
1180                          */
1181                         error = -EDEADLK;
1182                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1183                         /*
1184                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1185                          * request during deadlock detection.
1186                          */
1187                         __locks_wake_up_blocks(request);
1188                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1189                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1190                                 __locks_insert_block(fl, request,
1191                                                      posix_locks_conflict);
1192                         }
1193                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1194                         goto out;
1195                 }
1196         }
1197
1198         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1199         error = 0;
1200         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1201                 goto out;
1202
1203         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1204         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1205                 if (posix_same_owner(request, fl))
1206                         break;
1207         }
1208
1209         /* Process locks with this owner. */
1210         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1211                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1212                         break;
1213
1214                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1215                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1216                         /* In all comparisons of start vs end, use
1217                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1218                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1219                          */
1220                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1221                                 continue;
1222                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1223                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1224                          */
1225                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1226                                 break;
1227
1228                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1229                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1230                          * lock yielding from the lower start address of both
1231                          * locks to the higher end address.
1232                          */
1233                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1234                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1235                         else
1236                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1237                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1238                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1239                         else
1240                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1241                         if (added) {
1242                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1243                                 continue;
1244                         }
1245                         request = fl;
1246                         added = true;
1247                 } else {
1248                         /* Processing for different lock types is a bit
1249                          * more complex.
1250                          */
1251                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1252                                 continue;
1253                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1254                                 break;
1255                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1256                                 added = true;
1257                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1258                                 left = fl;
1259                         /* If the next lock in the list has a higher end
1260                          * address than the new one, insert the new one here.
1261                          */
1262                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1263                                 right = fl;
1264                                 break;
1265                         }
1266                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1267                                 /* The new lock completely replaces an old
1268                                  * one (This may happen several times).
1269                                  */
1270                                 if (added) {
1271                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1272                                         continue;
1273                                 }
1274                                 /*
1275                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1276                                  * remove the old one. It's safe to do the
1277                                  * insert here since we know that we won't be
1278                                  * using new_fl later, and that the lock is
1279                                  * just replacing an existing lock.
1280                                  */
1281                                 error = -ENOLCK;
1282                                 if (!new_fl)
1283                                         goto out;
1284                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1285                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1286                                 request = new_fl;
1287                                 new_fl = NULL;
1288                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1289                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1290                                 added = true;
1291                         }
1292                 }
1293         }
1294
1295         /*
1296          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1297          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1298          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1299          */
1300         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1301         if (right && left == right && !new_fl2)
1302                 goto out;
1303
1304         error = 0;
1305         if (!added) {
1306                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1307                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1308                                 error = -ENOENT;
1309                         goto out;
1310                 }
1311
1312                 if (!new_fl) {
1313                         error = -ENOLCK;
1314                         goto out;
1315                 }
1316                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1317                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1318                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1319                 fl = new_fl;
1320                 new_fl = NULL;
1321         }
1322         if (right) {
1323                 if (left == right) {
1324                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1325                          * so we have to use the second new lock.
1326                          */
1327                         left = new_fl2;
1328                         new_fl2 = NULL;
1329                         locks_copy_lock(left, right);
1330                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1331                 }
1332                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1333                 locks_wake_up_blocks(right);
1334         }
1335         if (left) {
1336                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1337                 locks_wake_up_blocks(left);
1338         }
1339  out:
1340         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1341         percpu_up_read(&file_rwsem);
1342         /*
1343          * Free any unused locks.
1344          */
1345         if (new_fl)
1346                 locks_free_lock(new_fl);
1347         if (new_fl2)
1348                 locks_free_lock(new_fl2);
1349         locks_dispose_list(&dispose);
1350         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1351
1352         return error;
1353 }
1354
1355 /**
1356  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1357  * @filp: The file to apply the lock to
1358  * @fl: The lock to be applied
1359  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1360  *
1361  * Add a POSIX style lock to a file.
1362  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1363  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1364  *
1365  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1366  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1367  * value for -ENOENT.
1368  */
1369 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1370                         struct file_lock *conflock)
1371 {
1372         return posix_lock_inode(locks_inode(filp), fl, conflock);
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1375
1376 /**
1377  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1378  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1379  * @fl: The lock to be applied
1380  *
1381  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1382  */
1383 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1384 {
1385         int error;
1386         might_sleep ();
1387         for (;;) {
1388                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1389                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1390                         break;
1391                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1392                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1393                 if (error)
1394                         break;
1395         }
1396         locks_delete_block(fl);
1397         return error;
1398 }
1399
1400 #ifdef CONFIG_MANDATORY_FILE_LOCKING
1401 /**
1402  * locks_mandatory_locked - Check for an active lock
1403  * @file: the file to check
1404  *
1405  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1406  * This function is called from locks_verify_locked() only.
1407  */
1408 int locks_mandatory_locked(struct file *file)
1409 {
1410         int ret;
1411         struct inode *inode = locks_inode(file);
1412         struct file_lock_context *ctx;
1413         struct file_lock *fl;
1414
1415         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1416         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix))
1417                 return 0;
1418
1419         /*
1420          * Search the lock list for this inode for any POSIX locks.
1421          */
1422         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1423         ret = 0;
1424         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1425                 if (fl->fl_owner != current->files &&
1426                     fl->fl_owner != file) {
1427                         ret = -EAGAIN;
1428                         break;
1429                 }
1430         }
1431         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1432         return ret;
1433 }
1434
1435 /**
1436  * locks_mandatory_area - Check for a conflicting lock
1437  * @inode:      the file to check
1438  * @filp:       how the file was opened (if it was)
1439  * @start:      first byte in the file to check
1440  * @end:        lastbyte in the file to check
1441  * @type:       %F_WRLCK for a write lock, else %F_RDLCK
1442  *
1443  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1444  */
1445 int locks_mandatory_area(struct inode *inode, struct file *filp, loff_t start,
1446                          loff_t end, unsigned char type)
1447 {
1448         struct file_lock fl;
1449         int error;
1450         bool sleep = false;
1451
1452         locks_init_lock(&fl);
1453         fl.fl_pid = current->tgid;
1454         fl.fl_file = filp;
1455         fl.fl_flags = FL_POSIX | FL_ACCESS;
1456         if (filp && !(filp->f_flags & O_NONBLOCK))
1457                 sleep = true;
1458         fl.fl_type = type;
1459         fl.fl_start = start;
1460         fl.fl_end = end;
1461
1462         for (;;) {
1463                 if (filp) {
1464                         fl.fl_owner = filp;
1465                         fl.fl_flags &= ~FL_SLEEP;
1466                         error = posix_lock_inode(inode, &fl, NULL);
1467                         if (!error)
1468                                 break;
1469                 }
1470
1471                 if (sleep)
1472                         fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
1473                 fl.fl_owner = current->files;
1474                 error = posix_lock_inode(inode, &fl, NULL);
1475                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1476                         break;
1477                 error = wait_event_interruptible(fl.fl_wait,
1478                                         list_empty(&fl.fl_blocked_member));
1479                 if (!error) {
1480                         /*
1481                          * If we've been sleeping someone might have
1482                          * changed the permissions behind our back.
1483                          */
1484                         if (__mandatory_lock(inode))
1485                                 continue;
1486                 }
1487
1488                 break;
1489         }
1490         locks_delete_block(&fl);
1491
1492         return error;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(locks_mandatory_area);
1495 #endif /* CONFIG_MANDATORY_FILE_LOCKING */
1496
1497 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1498 {
1499         switch (arg) {
1500         case F_UNLCK:
1501                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1502                 fallthrough;
1503         case F_RDLCK:
1504                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1505         }
1506 }
1507
1508 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1509 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1510 {
1511         int error = assign_type(fl, arg);
1512
1513         if (error)
1514                 return error;
1515         lease_clear_pending(fl, arg);
1516         locks_wake_up_blocks(fl);
1517         if (arg == F_UNLCK) {
1518                 struct file *filp = fl->fl_file;
1519
1520                 f_delown(filp);
1521                 filp->f_owner.signum = 0;
1522                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1523                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1524                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1525                         fl->fl_fasync = NULL;
1526                 }
1527                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1528         }
1529         return 0;
1530 }
1531 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1532
1533 static bool past_time(unsigned long then)
1534 {
1535         if (!then)
1536                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1537                 return false;
1538         return time_after(jiffies, then);
1539 }
1540
1541 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1542 {
1543         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1544         struct file_lock *fl, *tmp;
1545
1546         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1547
1548         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1549                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1550                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1551                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1552                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1553                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1554         }
1555 }
1556
1557 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1558 {
1559         bool rc;
1560
1561         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1562                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1563                 return false;
1564         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1565                 rc = false;
1566                 goto trace;
1567         }
1568         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1569                 rc = false;
1570                 goto trace;
1571         }
1572
1573         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1574 trace:
1575         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1576         return rc;
1577 }
1578
1579 static bool
1580 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1581 {
1582         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1583         struct file_lock *fl;
1584
1585         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1586
1587         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1588                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1589                         return true;
1590         }
1591         return false;
1592 }
1593
1594 /**
1595  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1596  *      @inode: the inode of the file to return
1597  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1598  *          break all leases
1599  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1600  *          only delegations
1601  *
1602  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1603  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1604  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1605  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1606  */
1607 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1608 {
1609         int error = 0;
1610         struct file_lock_context *ctx;
1611         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1612         unsigned long break_time;
1613         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1614         LIST_HEAD(dispose);
1615
1616         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1617         if (IS_ERR(new_fl))
1618                 return PTR_ERR(new_fl);
1619         new_fl->fl_flags = type;
1620
1621         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1622         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1623         if (!ctx) {
1624                 WARN_ON_ONCE(1);
1625                 goto free_lock;
1626         }
1627
1628         percpu_down_read(&file_rwsem);
1629         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1630
1631         time_out_leases(inode, &dispose);
1632
1633         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1634                 goto out;
1635
1636         break_time = 0;
1637         if (lease_break_time > 0) {
1638                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1639                 if (break_time == 0)
1640                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1641         }
1642
1643         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1644                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1645                         continue;
1646                 if (want_write) {
1647                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1648                                 continue;
1649                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1650                         fl->fl_break_time = break_time;
1651                 } else {
1652                         if (lease_breaking(fl))
1653                                 continue;
1654                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1655                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1656                 }
1657                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1658                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1659         }
1660
1661         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1662                 goto out;
1663
1664         if (mode & O_NONBLOCK) {
1665                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1666                 error = -EWOULDBLOCK;
1667                 goto out;
1668         }
1669
1670 restart:
1671         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1672         break_time = fl->fl_break_time;
1673         if (break_time != 0)
1674                 break_time -= jiffies;
1675         if (break_time == 0)
1676                 break_time++;
1677         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1678         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1679         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1680         percpu_up_read(&file_rwsem);
1681
1682         locks_dispose_list(&dispose);
1683         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1684                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1685                                         break_time);
1686
1687         percpu_down_read(&file_rwsem);
1688         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1689         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1690         locks_delete_block(new_fl);
1691         if (error >= 0) {
1692                 /*
1693                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1694                  * broken yet
1695                  */
1696                 if (error == 0)
1697                         time_out_leases(inode, &dispose);
1698                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1699                         goto restart;
1700                 error = 0;
1701         }
1702 out:
1703         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1704         percpu_up_read(&file_rwsem);
1705         locks_dispose_list(&dispose);
1706 free_lock:
1707         locks_free_lock(new_fl);
1708         return error;
1709 }
1710 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1711
1712 /**
1713  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1714  *      @inode: the inode
1715  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1716  *
1717  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1718  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1719  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1720  */
1721 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1722 {
1723         bool has_lease = false;
1724         struct file_lock_context *ctx;
1725         struct file_lock *fl;
1726
1727         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1728         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1729                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1730                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1731                                               struct file_lock, fl_list);
1732                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1733                         has_lease = true;
1734                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1735         }
1736
1737         if (has_lease)
1738                 *time = current_time(inode);
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1741
1742 /**
1743  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1744  *      @filp: the file
1745  *
1746  *      The value returned by this function will be one of
1747  *      (if no lease break is pending):
1748  *
1749  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1750  *
1751  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1752  *
1753  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1754  *
1755  *      (if a lease break is pending):
1756  *
1757  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1758  *              changed to a shared lease (or removed).
1759  *
1760  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1761  *
1762  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1763  *      should be returned to userspace.
1764  */
1765 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1766 {
1767         struct file_lock *fl;
1768         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1769         struct file_lock_context *ctx;
1770         int type = F_UNLCK;
1771         LIST_HEAD(dispose);
1772
1773         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1774         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1775                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1776                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1777                 time_out_leases(inode, &dispose);
1778                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1779                         if (fl->fl_file != filp)
1780                                 continue;
1781                         type = target_leasetype(fl);
1782                         break;
1783                 }
1784                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1785                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1786
1787                 locks_dispose_list(&dispose);
1788         }
1789         return type;
1790 }
1791
1792 /**
1793  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1794  *                          an existing open that would conflict with the
1795  *                          desired lease.
1796  * @filp:       file to check
1797  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1798  * @flags:      current lock flags
1799  *
1800  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1801  * conflict with the lease we're trying to set.
1802  */
1803 static int
1804 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1805 {
1806         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1807         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1808
1809         if (flags & FL_LAYOUT)
1810                 return 0;
1811         if (flags & FL_DELEG)
1812                 /* We leave these checks to the caller */
1813                 return 0;
1814
1815         if (arg == F_RDLCK)
1816                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1817         else if (arg != F_WRLCK)
1818                 return 0;
1819
1820         /*
1821          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1822          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1823          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1824          * on files open for execution.)
1825          */
1826         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1827                 self_wcount = 1;
1828         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1829                 self_rcount = 1;
1830
1831         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1832             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1833                 return -EAGAIN;
1834
1835         return 0;
1836 }
1837
1838 static int
1839 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1840 {
1841         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1842         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1843         struct file_lock_context *ctx;
1844         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1845         int error;
1846         LIST_HEAD(dispose);
1847
1848         lease = *flp;
1849         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1850
1851         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1852         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1853         if (!ctx)
1854                 return -ENOMEM;
1855
1856         /*
1857          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1858          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1859          * because delegations are an optional optimization, and if
1860          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1861          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1862          * hand out a delegation on.
1863          */
1864         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1865                 return -EAGAIN;
1866
1867         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1868                 /* Write delegations are not currently supported: */
1869                 inode_unlock(inode);
1870                 WARN_ON_ONCE(1);
1871                 return -EINVAL;
1872         }
1873
1874         percpu_down_read(&file_rwsem);
1875         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1876         time_out_leases(inode, &dispose);
1877         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1878         if (error)
1879                 goto out;
1880
1881         /*
1882          * At this point, we know that if there is an exclusive
1883          * lease on this file, then we hold it on this filp
1884          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1885          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1886          * then the file is not open by anyone (including us)
1887          * except for this filp.
1888          */
1889         error = -EAGAIN;
1890         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1891                 if (fl->fl_file == filp &&
1892                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1893                         my_fl = fl;
1894                         continue;
1895                 }
1896
1897                 /*
1898                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1899                  * this file:
1900                  */
1901                 if (arg == F_WRLCK)
1902                         goto out;
1903                 /*
1904                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1905                  * new lease if someone else is opening for write:
1906                  */
1907                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1908                         goto out;
1909         }
1910
1911         if (my_fl != NULL) {
1912                 lease = my_fl;
1913                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1914                 if (error)
1915                         goto out;
1916                 goto out_setup;
1917         }
1918
1919         error = -EINVAL;
1920         if (!leases_enable)
1921                 goto out;
1922
1923         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1924         /*
1925          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1926          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1927          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1928          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1929          *
1930          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1931          * precedes these checks.
1932          */
1933         smp_mb();
1934         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1935         if (error) {
1936                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1937                 goto out;
1938         }
1939
1940 out_setup:
1941         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1942                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1943 out:
1944         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1945         percpu_up_read(&file_rwsem);
1946         locks_dispose_list(&dispose);
1947         if (is_deleg)
1948                 inode_unlock(inode);
1949         if (!error && !my_fl)
1950                 *flp = NULL;
1951         return error;
1952 }
1953
1954 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1955 {
1956         int error = -EAGAIN;
1957         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1958         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1959         struct file_lock_context *ctx;
1960         LIST_HEAD(dispose);
1961
1962         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1963         if (!ctx) {
1964                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1965                 return error;
1966         }
1967
1968         percpu_down_read(&file_rwsem);
1969         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1970         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1971                 if (fl->fl_file == filp &&
1972                     fl->fl_owner == owner) {
1973                         victim = fl;
1974                         break;
1975                 }
1976         }
1977         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1978         if (victim)
1979                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1980         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1981         percpu_up_read(&file_rwsem);
1982         locks_dispose_list(&dispose);
1983         return error;
1984 }
1985
1986 /**
1987  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1988  *      @filp:  file pointer
1989  *      @arg:   type of lease to obtain
1990  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1991  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1992  *              doesn't require it)
1993  *
1994  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1995  *      by break_lease().
1996  */
1997 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1998                         void **priv)
1999 {
2000         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2001         int error;
2002
2003         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
2004                 return -EACCES;
2005         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
2006                 return -EINVAL;
2007         error = security_file_lock(filp, arg);
2008         if (error)
2009                 return error;
2010
2011         switch (arg) {
2012         case F_UNLCK:
2013                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
2014         case F_RDLCK:
2015         case F_WRLCK:
2016                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
2017                         WARN_ON_ONCE(1);
2018                         return -ENOLCK;
2019                 }
2020
2021                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
2022         default:
2023                 return -EINVAL;
2024         }
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
2027
2028 #if IS_ENABLED(CONFIG_SRCU)
2029 /*
2030  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
2031  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
2032  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
2033  * conflicting lease.
2034  */
2035 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
2036
2037 static inline void
2038 lease_notifier_chain_init(void)
2039 {
2040         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
2041 }
2042
2043 static inline void
2044 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
2045 {
2046         if (arg != F_UNLCK)
2047                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
2048 }
2049
2050 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
2051 {
2052         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
2055
2056 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
2057 {
2058         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
2059 }
2060 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
2061
2062 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
2063 static inline void
2064 lease_notifier_chain_init(void)
2065 {
2066 }
2067
2068 static inline void
2069 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
2070 {
2071 }
2072
2073 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
2074 {
2075         return 0;
2076 }
2077 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
2078
2079 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
2080 {
2081 }
2082 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
2083
2084 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
2085
2086 /**
2087  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
2088  * @filp:       file pointer
2089  * @arg:        type of lease to obtain
2090  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
2091  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
2092  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
2093  *
2094  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
2095  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
2096  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
2097  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
2098  * stack trace).
2099  *
2100  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
2101  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
2102  */
2103 int
2104 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
2105 {
2106         if (lease)
2107                 setlease_notifier(arg, *lease);
2108         if (filp->f_op->setlease)
2109                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
2110         else
2111                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
2112 }
2113 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
2114
2115 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2116 {
2117         struct file_lock *fl;
2118         struct fasync_struct *new;
2119         int error;
2120
2121         fl = lease_alloc(filp, arg);
2122         if (IS_ERR(fl))
2123                 return PTR_ERR(fl);
2124
2125         new = fasync_alloc();
2126         if (!new) {
2127                 locks_free_lock(fl);
2128                 return -ENOMEM;
2129         }
2130         new->fa_fd = fd;
2131
2132         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
2133         if (fl)
2134                 locks_free_lock(fl);
2135         if (new)
2136                 fasync_free(new);
2137         return error;
2138 }
2139
2140 /**
2141  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
2142  *      @fd: open file descriptor
2143  *      @filp: file pointer
2144  *      @arg: type of lease to obtain
2145  *
2146  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
2147  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
2148  *      receive a signal when the lease is broken.
2149  */
2150 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
2151 {
2152         if (arg == F_UNLCK)
2153                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
2154         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
2155 }
2156
2157 /**
2158  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2159  * @inode: inode of the file to apply to
2160  * @fl: The lock to be applied
2161  *
2162  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2163  */
2164 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2165 {
2166         int error;
2167         might_sleep();
2168         for (;;) {
2169                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2170                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2171                         break;
2172                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2173                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2174                 if (error)
2175                         break;
2176         }
2177         locks_delete_block(fl);
2178         return error;
2179 }
2180
2181 /**
2182  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2183  * @inode: inode of the file to apply to
2184  * @fl: The lock to be applied
2185  *
2186  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2187  */
2188 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2189 {
2190         int res = 0;
2191         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2192                 case FL_POSIX:
2193                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2194                         break;
2195                 case FL_FLOCK:
2196                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2197                         break;
2198                 default:
2199                         BUG();
2200         }
2201         return res;
2202 }
2203 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2204
2205 /**
2206  *      sys_flock: - flock() system call.
2207  *      @fd: the file descriptor to lock.
2208  *      @cmd: the type of lock to apply.
2209  *
2210  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2211  *      The @cmd can be one of:
2212  *
2213  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2214  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2215  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2216  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock.
2217  *        This exists to emulate Windows Share Modes.
2218  *
2219  *      %LOCK_MAND can be combined with %LOCK_READ or %LOCK_WRITE to allow other
2220  *      processes read and write access respectively.
2221  */
2222 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2223 {
2224         struct fd f = fdget(fd);
2225         struct file_lock *lock;
2226         int can_sleep, unlock;
2227         int error;
2228
2229         error = -EBADF;
2230         if (!f.file)
2231                 goto out;
2232
2233         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2234         cmd &= ~LOCK_NB;
2235         unlock = (cmd == LOCK_UN);
2236
2237         if (!unlock && !(cmd & LOCK_MAND) &&
2238             !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
2239                 goto out_putf;
2240
2241         lock = flock_make_lock(f.file, cmd, NULL);
2242         if (IS_ERR(lock)) {
2243                 error = PTR_ERR(lock);
2244                 goto out_putf;
2245         }
2246
2247         if (can_sleep)
2248                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2249
2250         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
2251         if (error)
2252                 goto out_free;
2253
2254         if (f.file->f_op->flock)
2255                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2256                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2257                                           lock);
2258         else
2259                 error = locks_lock_file_wait(f.file, lock);
2260
2261  out_free:
2262         locks_free_lock(lock);
2263
2264  out_putf:
2265         fdput(f);
2266  out:
2267         return error;
2268 }
2269
2270 /**
2271  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2272  * @filp: The file to test lock for
2273  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2274  *
2275  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2276  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2277  */
2278 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2279 {
2280         if (filp->f_op->lock)
2281                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2282         posix_test_lock(filp, fl);
2283         return 0;
2284 }
2285 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2286
2287 /**
2288  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2289  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2290  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2291  *
2292  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2293  */
2294 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2295 {
2296         pid_t vnr;
2297         struct pid *pid;
2298
2299         if (IS_OFDLCK(fl))
2300                 return -1;
2301         if (IS_REMOTELCK(fl))
2302                 return fl->fl_pid;
2303         /*
2304          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2305          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2306          * flock owner pid number in init pidns.
2307          */
2308         if (ns == &init_pid_ns)
2309                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2310
2311         rcu_read_lock();
2312         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2313         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2314         rcu_read_unlock();
2315         return vnr;
2316 }
2317
2318 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2319 {
2320         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2321 #if BITS_PER_LONG == 32
2322         /*
2323          * Make sure we can represent the posix lock via
2324          * legacy 32bit flock.
2325          */
2326         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2327                 return -EOVERFLOW;
2328         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2329                 return -EOVERFLOW;
2330 #endif
2331         flock->l_start = fl->fl_start;
2332         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2333                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2334         flock->l_whence = 0;
2335         flock->l_type = fl->fl_type;
2336         return 0;
2337 }
2338
2339 #if BITS_PER_LONG == 32
2340 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2341 {
2342         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2343         flock->l_start = fl->fl_start;
2344         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2345                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2346         flock->l_whence = 0;
2347         flock->l_type = fl->fl_type;
2348 }
2349 #endif
2350
2351 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2352  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2353  */
2354 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2355 {
2356         struct file_lock *fl;
2357         int error;
2358
2359         fl = locks_alloc_lock();
2360         if (fl == NULL)
2361                 return -ENOMEM;
2362         error = -EINVAL;
2363         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2364                 goto out;
2365
2366         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2367         if (error)
2368                 goto out;
2369
2370         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2371                 error = -EINVAL;
2372                 if (flock->l_pid != 0)
2373                         goto out;
2374
2375                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2376                 fl->fl_owner = filp;
2377         }
2378
2379         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2380         if (error)
2381                 goto out;
2382
2383         flock->l_type = fl->fl_type;
2384         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2385                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2386                 if (error)
2387                         goto out;
2388         }
2389 out:
2390         locks_free_lock(fl);
2391         return error;
2392 }
2393
2394 /**
2395  * vfs_lock_file - file byte range lock
2396  * @filp: The file to apply the lock to
2397  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2398  * @fl: The lock to be applied
2399  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2400  *
2401  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2402  * as the final argument.
2403  *
2404  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2405  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2406  * some acceptable default.
2407  *
2408  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2409  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2410  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2411  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2412  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2413  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2414  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2415  * request completes.
2416  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2417  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2418  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2419  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2420  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2421  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2422  * the correct lock cleanup when required.
2423  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2424  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2425  * return code.
2426  */
2427 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2428 {
2429         if (filp->f_op->lock)
2430                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2431         else
2432                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2433 }
2434 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2435
2436 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2437                              struct file_lock *fl)
2438 {
2439         int error;
2440
2441         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2442         if (error)
2443                 return error;
2444
2445         for (;;) {
2446                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2447                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2448                         break;
2449                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2450                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2451                 if (error)
2452                         break;
2453         }
2454         locks_delete_block(fl);
2455
2456         return error;
2457 }
2458
2459 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2460 static int
2461 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2462 {
2463         switch (fl->fl_type) {
2464         case F_RDLCK:
2465                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2466                         return -EBADF;
2467                 break;
2468         case F_WRLCK:
2469                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2470                         return -EBADF;
2471         }
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2476  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2477  */
2478 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2479                 struct flock *flock)
2480 {
2481         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2482         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2483         struct file *f;
2484         int error;
2485
2486         if (file_lock == NULL)
2487                 return -ENOLCK;
2488
2489         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2490          * and shared.
2491          */
2492         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2493                 error = -EAGAIN;
2494                 goto out;
2495         }
2496
2497         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2498         if (error)
2499                 goto out;
2500
2501         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2502         if (error)
2503                 goto out;
2504
2505         /*
2506          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2507          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2508          */
2509         switch (cmd) {
2510         case F_OFD_SETLK:
2511                 error = -EINVAL;
2512                 if (flock->l_pid != 0)
2513                         goto out;
2514
2515                 cmd = F_SETLK;
2516                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2517                 file_lock->fl_owner = filp;
2518                 break;
2519         case F_OFD_SETLKW:
2520                 error = -EINVAL;
2521                 if (flock->l_pid != 0)
2522                         goto out;
2523
2524                 cmd = F_SETLKW;
2525                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2526                 file_lock->fl_owner = filp;
2527                 fallthrough;
2528         case F_SETLKW:
2529                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2530         }
2531
2532         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2533
2534         /*
2535          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2536          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2537          * unlocking though, or for OFD locks.
2538          */
2539         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2540             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2541                 struct files_struct *files = current->files;
2542                 /*
2543                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2544                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2545                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2546                  */
2547                 spin_lock(&files->file_lock);
2548                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2549                 spin_unlock(&files->file_lock);
2550                 if (f != filp) {
2551                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2552                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2553                         WARN_ON_ONCE(error);
2554                         error = -EBADF;
2555                 }
2556         }
2557 out:
2558         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2559         locks_free_lock(file_lock);
2560         return error;
2561 }
2562
2563 #if BITS_PER_LONG == 32
2564 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2565  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2566  */
2567 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2568 {
2569         struct file_lock *fl;
2570         int error;
2571
2572         fl = locks_alloc_lock();
2573         if (fl == NULL)
2574                 return -ENOMEM;
2575
2576         error = -EINVAL;
2577         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2578                 goto out;
2579
2580         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2581         if (error)
2582                 goto out;
2583
2584         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2585                 error = -EINVAL;
2586                 if (flock->l_pid != 0)
2587                         goto out;
2588
2589                 cmd = F_GETLK64;
2590                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2591                 fl->fl_owner = filp;
2592         }
2593
2594         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2595         if (error)
2596                 goto out;
2597
2598         flock->l_type = fl->fl_type;
2599         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2600                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2601
2602 out:
2603         locks_free_lock(fl);
2604         return error;
2605 }
2606
2607 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2608  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2609  */
2610 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2611                 struct flock64 *flock)
2612 {
2613         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2614         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2615         struct file *f;
2616         int error;
2617
2618         if (file_lock == NULL)
2619                 return -ENOLCK;
2620
2621         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2622          * and shared.
2623          */
2624         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2625                 error = -EAGAIN;
2626                 goto out;
2627         }
2628
2629         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2630         if (error)
2631                 goto out;
2632
2633         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2634         if (error)
2635                 goto out;
2636
2637         /*
2638          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2639          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2640          */
2641         switch (cmd) {
2642         case F_OFD_SETLK:
2643                 error = -EINVAL;
2644                 if (flock->l_pid != 0)
2645                         goto out;
2646
2647                 cmd = F_SETLK64;
2648                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2649                 file_lock->fl_owner = filp;
2650                 break;
2651         case F_OFD_SETLKW:
2652                 error = -EINVAL;
2653                 if (flock->l_pid != 0)
2654                         goto out;
2655
2656                 cmd = F_SETLKW64;
2657                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2658                 file_lock->fl_owner = filp;
2659                 fallthrough;
2660         case F_SETLKW64:
2661                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2662         }
2663
2664         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2665
2666         /*
2667          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2668          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2669          * unlocking though, or for OFD locks.
2670          */
2671         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2672             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2673                 struct files_struct *files = current->files;
2674                 /*
2675                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2676                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2677                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2678                  */
2679                 spin_lock(&files->file_lock);
2680                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2681                 spin_unlock(&files->file_lock);
2682                 if (f != filp) {
2683                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2684                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2685                         WARN_ON_ONCE(error);
2686                         error = -EBADF;
2687                 }
2688         }
2689 out:
2690         locks_free_lock(file_lock);
2691         return error;
2692 }
2693 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2694
2695 /*
2696  * This function is called when the file is being removed
2697  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2698  * are deleted at this time.
2699  */
2700 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2701 {
2702         int error;
2703         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2704         struct file_lock lock;
2705         struct file_lock_context *ctx;
2706
2707         /*
2708          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2709          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2710          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2711          */
2712         ctx =  smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2713         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2714                 return;
2715
2716         locks_init_lock(&lock);
2717         lock.fl_type = F_UNLCK;
2718         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2719         lock.fl_start = 0;
2720         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2721         lock.fl_owner = owner;
2722         lock.fl_pid = current->tgid;
2723         lock.fl_file = filp;
2724         lock.fl_ops = NULL;
2725         lock.fl_lmops = NULL;
2726
2727         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2728
2729         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2730                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2731         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2732 }
2733 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2734
2735 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2736 static void
2737 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2738 {
2739         struct file_lock fl;
2740         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2741
2742         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2743                 return;
2744
2745         flock_make_lock(filp, LOCK_UN, &fl);
2746         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2747
2748         if (filp->f_op->flock)
2749                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2750         else
2751                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2752
2753         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2754                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2755 }
2756
2757 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2758 static void
2759 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2760 {
2761         struct file_lock *fl, *tmp;
2762         LIST_HEAD(dispose);
2763
2764         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2765                 return;
2766
2767         percpu_down_read(&file_rwsem);
2768         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2769         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2770                 if (filp == fl->fl_file)
2771                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2772         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2773         percpu_up_read(&file_rwsem);
2774
2775         locks_dispose_list(&dispose);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * This function is called on the last close of an open file.
2780  */
2781 void locks_remove_file(struct file *filp)
2782 {
2783         struct file_lock_context *ctx;
2784
2785         ctx = smp_load_acquire(&locks_inode(filp)->i_flctx);
2786         if (!ctx)
2787                 return;
2788
2789         /* remove any OFD locks */
2790         locks_remove_posix(filp, filp);
2791
2792         /* remove flock locks */
2793         locks_remove_flock(filp, ctx);
2794
2795         /* remove any leases */
2796         locks_remove_lease(filp, ctx);
2797
2798         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2799         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2800         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2801         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2802         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2803 }
2804
2805 /**
2806  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2807  * @filp: The file to apply the unblock to
2808  * @fl: The lock to be unblocked
2809  *
2810  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2811  */
2812 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2813 {
2814         if (filp->f_op->lock)
2815                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2816         return 0;
2817 }
2818 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2819
2820 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2821 #include <linux/proc_fs.h>
2822 #include <linux/seq_file.h>
2823
2824 struct locks_iterator {
2825         int     li_cpu;
2826         loff_t  li_pos;
2827 };
2828
2829 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2830                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2831 {
2832         struct inode *inode = NULL;
2833         unsigned int fl_pid;
2834         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2835
2836         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2837         /*
2838          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2839          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2840          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2841          */
2842
2843         if (fl->fl_file != NULL)
2844                 inode = locks_inode(fl->fl_file);
2845
2846         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2847
2848         if (repeat)
2849                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2850
2851         if (IS_POSIX(fl)) {
2852                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2853                         seq_puts(f, "ACCESS");
2854                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2855                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2856                 else
2857                         seq_puts(f, "POSIX ");
2858
2859                 seq_printf(f, " %s ",
2860                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" :
2861                              mandatory_lock(inode) ? "MANDATORY" : "ADVISORY ");
2862         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2863                 if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2864                         seq_puts(f, "FLOCK  MSNFS     ");
2865                 } else {
2866                         seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2867                 }
2868         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2869                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2870                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2871                 else
2872                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2873
2874                 if (lease_breaking(fl))
2875                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2876                 else if (fl->fl_file)
2877                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2878                 else
2879                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2880         } else {
2881                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2882         }
2883         if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2884                 seq_printf(f, "%s ",
2885                                (fl->fl_type & LOCK_READ)
2886                                ? (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "RW   " : "READ "
2887                                : (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "WRITE" : "NONE ");
2888         } else {
2889                 int type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2890
2891                 seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2892                                      (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2893         }
2894         if (inode) {
2895                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2896                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2897                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2898                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2899         } else {
2900                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2901         }
2902         if (IS_POSIX(fl)) {
2903                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2904                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2905                 else
2906                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2907         } else {
2908                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2909         }
2910 }
2911
2912 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2913 {
2914         struct file_lock *tmp;
2915
2916         /* NULL node or root node */
2917         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2918                 return NULL;
2919
2920         /* Next member in the linked list could be itself */
2921         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2922         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2923                 || tmp == node) {
2924                 return NULL;
2925         }
2926
2927         return tmp;
2928 }
2929
2930 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2931 {
2932         struct locks_iterator *iter = f->private;
2933         struct file_lock *cur, *tmp;
2934         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2935         int level = 0;
2936
2937         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2938
2939         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2940                 return 0;
2941
2942         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2943          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2944          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2945          * question becomes traversal of a binary tree
2946          */
2947         while (cur != NULL) {
2948                 if (level)
2949                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2950                 else
2951                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2952
2953                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2954                         /* Turn left */
2955                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2956                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2957                         level++;
2958                 } else {
2959                         /* Turn right */
2960                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2961                         /* Fall back to parent node */
2962                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2963                                 cur = cur->fl_blocker;
2964                                 level--;
2965                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2966                         }
2967                         cur = tmp;
2968                 }
2969         }
2970
2971         return 0;
2972 }
2973
2974 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2975                         struct list_head *head, int *id,
2976                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2977 {
2978         struct file_lock *fl;
2979
2980         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2981
2982                 if (filp != fl->fl_file)
2983                         continue;
2984                 if (fl->fl_owner != files &&
2985                     fl->fl_owner != filp)
2986                         continue;
2987
2988                 (*id)++;
2989                 seq_puts(f, "lock:\t");
2990                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2991         }
2992 }
2993
2994 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2995                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2996 {
2997         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2998         struct file_lock_context *ctx;
2999         int id = 0;
3000
3001         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
3002         if (!ctx)
3003                 return;
3004
3005         spin_lock(&ctx->flc_lock);
3006         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
3007         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
3008         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
3009         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
3010 }
3011
3012 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
3013         __acquires(&blocked_lock_lock)
3014 {
3015         struct locks_iterator *iter = f->private;
3016
3017         iter->li_pos = *pos + 1;
3018         percpu_down_write(&file_rwsem);
3019         spin_lock(&blocked_lock_lock);
3020         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
3021 }
3022
3023 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
3024 {
3025         struct locks_iterator *iter = f->private;
3026
3027         ++iter->li_pos;
3028         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
3029 }
3030
3031 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
3032         __releases(&blocked_lock_lock)
3033 {
3034         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
3035         percpu_up_write(&file_rwsem);
3036 }
3037
3038 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
3039         .start  = locks_start,
3040         .next   = locks_next,
3041         .stop   = locks_stop,
3042         .show   = locks_show,
3043 };
3044
3045 static int __init proc_locks_init(void)
3046 {
3047         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
3048                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
3049         return 0;
3050 }
3051 fs_initcall(proc_locks_init);
3052 #endif
3053
3054 static int __init filelock_init(void)
3055 {
3056         int i;
3057
3058         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
3059                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3060
3061         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
3062                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
3063
3064         for_each_possible_cpu(i) {
3065                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
3066
3067                 spin_lock_init(&fll->lock);
3068                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
3069         }
3070
3071         lease_notifier_chain_init();
3072         return 0;
3073 }
3074 core_initcall(filelock_init);