NFS: don't unhash dentry during unlink/rename
authorNeilBrown <neilb@suse.de>
Mon, 1 Aug 2022 00:33:34 +0000 (10:33 +1000)
committerTrond Myklebust <trond.myklebust@hammerspace.com>
Mon, 8 Aug 2022 20:25:56 +0000 (16:25 -0400)
NFS unlink() (and rename over existing target) must determine if the
file is open, and must perform a "silly rename" instead of an unlink (or
before rename) if it is.  Otherwise the client might hold a file open
which has been removed on the server.

Consequently if it determines that the file isn't open, it must block
any subsequent opens until the unlink/rename has been completed on the
server.

This is currently achieved by unhashing the dentry.  This forces any
open attempt to the slow-path for lookup which will block on i_rwsem on
the directory until the unlink/rename completes.  A future patch will
change the VFS to only get a shared lock on i_rwsem for unlink, so this
will no longer work.

Instead we introduce an explicit interlock.  A special value is stored
in dentry->d_fsdata while the unlink/rename is running and
->d_revalidate blocks while that value is present.  When ->d_revalidate
unblocks, the dentry will be invalid.  This closes the race
without requiring exclusion on i_rwsem.

d_fsdata is already used in two different ways.
1/ an IS_ROOT directory dentry might have a "devname" stored in
   d_fsdata.  Such a dentry doesn't have a name and so cannot be the
   target of unlink or rename.  For safety we check if an old devname
   is still stored, and remove it if it is.
2/ a dentry with DCACHE_NFSFS_RENAMED set will have a 'struct
   nfs_unlinkdata' stored in d_fsdata.  While this is set maydelete()
   will fail, so an unlink or rename will never proceed on such
   a dentry.

Neither of these can be in effect when a dentry is the target of unlink
or rename.  So we can expect d_fsdata to be NULL, and store a special
value ((void*)1) which is given the name NFS_FSDATA_BLOCKED to indicate
that any lookup will be blocked.

The d_count() is incremented under d_lock() when a lookup finds the
dentry, so we check d_count() is low, and set NFS_FSDATA_BLOCKED under
the same lock to avoid any races.

Signed-off-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Trond Myklebust <trond.myklebust@hammerspace.com>
fs/nfs/dir.c
include/linux/nfs_fs.h

index 7b22302..dbab3ca 100644 (file)
@@ -1782,6 +1782,8 @@ __nfs_lookup_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags,
        int ret;
 
        if (flags & LOOKUP_RCU) {
+               if (dentry->d_fsdata == NFS_FSDATA_BLOCKED)
+                       return -ECHILD;
                parent = READ_ONCE(dentry->d_parent);
                dir = d_inode_rcu(parent);
                if (!dir)
@@ -1790,6 +1792,9 @@ __nfs_lookup_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags,
                if (parent != READ_ONCE(dentry->d_parent))
                        return -ECHILD;
        } else {
+               /* Wait for unlink to complete */
+               wait_var_event(&dentry->d_fsdata,
+                              dentry->d_fsdata != NFS_FSDATA_BLOCKED);
                parent = dget_parent(dentry);
                ret = reval(d_inode(parent), dentry, flags);
                dput(parent);
@@ -2458,7 +2463,6 @@ out:
 int nfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 {
        int error;
-       int need_rehash = 0;
 
        dfprintk(VFS, "NFS: unlink(%s/%lu, %pd)\n", dir->i_sb->s_id,
                dir->i_ino, dentry);
@@ -2473,15 +2477,25 @@ int nfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
                error = nfs_sillyrename(dir, dentry);
                goto out;
        }
-       if (!d_unhashed(dentry)) {
-               __d_drop(dentry);
-               need_rehash = 1;
-       }
+       /* We must prevent any concurrent open until the unlink
+        * completes.  ->d_revalidate will wait for ->d_fsdata
+        * to clear.  We set it here to ensure no lookup succeeds until
+        * the unlink is complete on the server.
+        */
+       error = -ETXTBSY;
+       if (WARN_ON(dentry->d_flags & DCACHE_NFSFS_RENAMED) ||
+           WARN_ON(dentry->d_fsdata == NFS_FSDATA_BLOCKED))
+               goto out;
+       if (dentry->d_fsdata)
+               /* old devname */
+               kfree(dentry->d_fsdata);
+       dentry->d_fsdata = NFS_FSDATA_BLOCKED;
+
        spin_unlock(&dentry->d_lock);
        error = nfs_safe_remove(dentry);
        nfs_dentry_remove_handle_error(dir, dentry, error);
-       if (need_rehash)
-               d_rehash(dentry);
+       dentry->d_fsdata = NULL;
+       wake_up_var(&dentry->d_fsdata);
 out:
        trace_nfs_unlink_exit(dir, dentry, error);
        return error;
@@ -2588,6 +2602,15 @@ nfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(nfs_link);
 
+static void
+nfs_unblock_rename(struct rpc_task *task, struct nfs_renamedata *data)
+{
+       struct dentry *new_dentry = data->new_dentry;
+
+       new_dentry->d_fsdata = NULL;
+       wake_up_var(&new_dentry->d_fsdata);
+}
+
 /*
  * RENAME
  * FIXME: Some nfsds, like the Linux user space nfsd, may generate a
@@ -2618,8 +2641,9 @@ int nfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
 {
        struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
        struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
-       struct dentry *dentry = NULL, *rehash = NULL;
+       struct dentry *dentry = NULL;
        struct rpc_task *task;
+       bool must_unblock = false;
        int error = -EBUSY;
 
        if (flags)
@@ -2637,18 +2661,27 @@ int nfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
         * the new target.
         */
        if (new_inode && !S_ISDIR(new_inode->i_mode)) {
-               /*
-                * To prevent any new references to the target during the
-                * rename, we unhash the dentry in advance.
+               /* We must prevent any concurrent open until the unlink
+                * completes.  ->d_revalidate will wait for ->d_fsdata
+                * to clear.  We set it here to ensure no lookup succeeds until
+                * the unlink is complete on the server.
                 */
-               if (!d_unhashed(new_dentry)) {
-                       d_drop(new_dentry);
-                       rehash = new_dentry;
+               error = -ETXTBSY;
+               if (WARN_ON(new_dentry->d_flags & DCACHE_NFSFS_RENAMED) ||
+                   WARN_ON(new_dentry->d_fsdata == NFS_FSDATA_BLOCKED))
+                       goto out;
+               if (new_dentry->d_fsdata) {
+                       /* old devname */
+                       kfree(new_dentry->d_fsdata);
+                       new_dentry->d_fsdata = NULL;
                }
 
+               spin_lock(&new_dentry->d_lock);
                if (d_count(new_dentry) > 2) {
                        int err;
 
+                       spin_unlock(&new_dentry->d_lock);
+
                        /* copy the target dentry's name */
                        dentry = d_alloc(new_dentry->d_parent,
                                         &new_dentry->d_name);
@@ -2661,14 +2694,19 @@ int nfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
                                goto out;
 
                        new_dentry = dentry;
-                       rehash = NULL;
                        new_inode = NULL;
+               } else {
+                       new_dentry->d_fsdata = NFS_FSDATA_BLOCKED;
+                       must_unblock = true;
+                       spin_unlock(&new_dentry->d_lock);
                }
+
        }
 
        if (S_ISREG(old_inode->i_mode))
                nfs_sync_inode(old_inode);
-       task = nfs_async_rename(old_dir, new_dir, old_dentry, new_dentry, NULL);
+       task = nfs_async_rename(old_dir, new_dir, old_dentry, new_dentry,
+                               must_unblock ? nfs_unblock_rename : NULL);
        if (IS_ERR(task)) {
                error = PTR_ERR(task);
                goto out;
@@ -2692,8 +2730,6 @@ int nfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
                spin_unlock(&old_inode->i_lock);
        }
 out:
-       if (rehash)
-               d_rehash(rehash);
        trace_nfs_rename_exit(old_dir, old_dentry,
                        new_dir, new_dentry, error);
        if (!error) {
index a17c337..b32ed68 100644 (file)
@@ -617,6 +617,15 @@ nfs_fileid_to_ino_t(u64 fileid)
 
 #define NFS_JUKEBOX_RETRY_TIME (5 * HZ)
 
+/* We need to block new opens while a file is being unlinked.
+ * If it is opened *before* we decide to unlink, we will silly-rename
+ * instead. If it is opened *after*, then we need to create or will fail.
+ * If we allow the two to race, we could end up with a file that is open
+ * but deleted on the server resulting in ESTALE.
+ * So use ->d_fsdata to record when the unlink is happening
+ * and block dentry revalidation while it is set.
+ */
+#define NFS_FSDATA_BLOCKED ((void*)1)
 
 # undef ifdebug
 # ifdef NFS_DEBUG