Merge tag 'flex-array-transformations-6.3-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[linux-block.git] / fs / kernfs / dir.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/dir.c - kernfs directory implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/namei.h>
13 #include <linux/idr.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/hash.h>
17
18 #include "kernfs-internal.h"
19
20 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_rename_lock);     /* kn->parent and ->name */
21 /*
22  * Don't use rename_lock to piggy back on pr_cont_buf. We don't want to
23  * call pr_cont() while holding rename_lock. Because sometimes pr_cont()
24  * will perform wakeups when releasing console_sem. Holding rename_lock
25  * will introduce deadlock if the scheduler reads the kernfs_name in the
26  * wakeup path.
27  */
28 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_pr_cont_lock);
29 static char kernfs_pr_cont_buf[PATH_MAX];       /* protected by pr_cont_lock */
30 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_idr_lock);        /* root->ino_idr */
31
32 #define rb_to_kn(X) rb_entry((X), struct kernfs_node, rb)
33
34 static bool __kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
35 {
36         return atomic_read(&kn->active) >= 0;
37 }
38
39 static bool kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
40 {
41         lockdep_assert_held(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
42         return __kernfs_active(kn);
43 }
44
45 static bool kernfs_lockdep(struct kernfs_node *kn)
46 {
47 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
48         return kn->flags & KERNFS_LOCKDEP;
49 #else
50         return false;
51 #endif
52 }
53
54 static int kernfs_name_locked(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
55 {
56         if (!kn)
57                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
58
59         return strlcpy(buf, kn->parent ? kn->name : "/", buflen);
60 }
61
62 /* kernfs_node_depth - compute depth from @from to @to */
63 static size_t kernfs_depth(struct kernfs_node *from, struct kernfs_node *to)
64 {
65         size_t depth = 0;
66
67         while (to->parent && to != from) {
68                 depth++;
69                 to = to->parent;
70         }
71         return depth;
72 }
73
74 static struct kernfs_node *kernfs_common_ancestor(struct kernfs_node *a,
75                                                   struct kernfs_node *b)
76 {
77         size_t da, db;
78         struct kernfs_root *ra = kernfs_root(a), *rb = kernfs_root(b);
79
80         if (ra != rb)
81                 return NULL;
82
83         da = kernfs_depth(ra->kn, a);
84         db = kernfs_depth(rb->kn, b);
85
86         while (da > db) {
87                 a = a->parent;
88                 da--;
89         }
90         while (db > da) {
91                 b = b->parent;
92                 db--;
93         }
94
95         /* worst case b and a will be the same at root */
96         while (b != a) {
97                 b = b->parent;
98                 a = a->parent;
99         }
100
101         return a;
102 }
103
104 /**
105  * kernfs_path_from_node_locked - find a pseudo-absolute path to @kn_to,
106  * where kn_from is treated as root of the path.
107  * @kn_from: kernfs node which should be treated as root for the path
108  * @kn_to: kernfs node to which path is needed
109  * @buf: buffer to copy the path into
110  * @buflen: size of @buf
111  *
112  * We need to handle couple of scenarios here:
113  * [1] when @kn_from is an ancestor of @kn_to at some level
114  * kn_from: /n1/n2/n3
115  * kn_to:   /n1/n2/n3/n4/n5
116  * result:  /n4/n5
117  *
118  * [2] when @kn_from is on a different hierarchy and we need to find common
119  * ancestor between @kn_from and @kn_to.
120  * kn_from: /n1/n2/n3/n4
121  * kn_to:   /n1/n2/n5
122  * result:  /../../n5
123  * OR
124  * kn_from: /n1/n2/n3/n4/n5   [depth=5]
125  * kn_to:   /n1/n2/n3         [depth=3]
126  * result:  /../..
127  *
128  * [3] when @kn_to is %NULL result will be "(null)"
129  *
130  * Return: the length of the full path.  If the full length is equal to or
131  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
132  * '\0'.  On error, -errno is returned.
133  */
134 static int kernfs_path_from_node_locked(struct kernfs_node *kn_to,
135                                         struct kernfs_node *kn_from,
136                                         char *buf, size_t buflen)
137 {
138         struct kernfs_node *kn, *common;
139         const char parent_str[] = "/..";
140         size_t depth_from, depth_to, len = 0;
141         int i, j;
142
143         if (!kn_to)
144                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
145
146         if (!kn_from)
147                 kn_from = kernfs_root(kn_to)->kn;
148
149         if (kn_from == kn_to)
150                 return strlcpy(buf, "/", buflen);
151
152         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
153         if (WARN_ON(!common))
154                 return -EINVAL;
155
156         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
157         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
158
159         buf[0] = '\0';
160
161         for (i = 0; i < depth_from; i++)
162                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
163                                len < buflen ? buflen - len : 0);
164
165         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
166         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
167                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
168                         kn = kn->parent;
169                 len += strlcpy(buf + len, "/",
170                                len < buflen ? buflen - len : 0);
171                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
172                                len < buflen ? buflen - len : 0);
173         }
174
175         return len;
176 }
177
178 /**
179  * kernfs_name - obtain the name of a given node
180  * @kn: kernfs_node of interest
181  * @buf: buffer to copy @kn's name into
182  * @buflen: size of @buf
183  *
184  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
185  * similar to strlcpy().
186  *
187  * Fills buffer with "(null)" if @kn is %NULL.
188  *
189  * Return: the length of @kn's name and if @buf isn't long enough,
190  * it's filled up to @buflen-1 and nul terminated.
191  *
192  * This function can be called from any context.
193  */
194 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
195 {
196         unsigned long flags;
197         int ret;
198
199         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
200         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
201         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
202         return ret;
203 }
204
205 /**
206  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
207  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
208  * @to: kernfs_node of interest
209  * @buf: buffer to copy @to's path into
210  * @buflen: size of @buf
211  *
212  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
213  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
214  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
215  * returned.
216  *
217  * Return: the length of the full path.  If the full length is equal to or
218  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
219  * '\0'.  On error, -errno is returned.
220  */
221 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
222                           char *buf, size_t buflen)
223 {
224         unsigned long flags;
225         int ret;
226
227         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
228         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
229         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
230         return ret;
231 }
232 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
233
234 /**
235  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
236  * @kn: kernfs_node of interest
237  *
238  * This function can be called from any context.
239  */
240 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
241 {
242         unsigned long flags;
243
244         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
245
246         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
247         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
248
249         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
250 }
251
252 /**
253  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
254  * @kn: kernfs_node of interest
255  *
256  * This function can be called from any context.
257  */
258 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
259 {
260         unsigned long flags;
261         int sz;
262
263         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
264
265         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
266                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
267         if (sz < 0) {
268                 pr_cont("(error)");
269                 goto out;
270         }
271
272         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
273                 pr_cont("(name too long)");
274                 goto out;
275         }
276
277         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
278
279 out:
280         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
281 }
282
283 /**
284  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
285  * @kn: kernfs_node of interest
286  *
287  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
288  * called from any context.
289  *
290  * Return: parent node of @kn
291  */
292 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
293 {
294         struct kernfs_node *parent;
295         unsigned long flags;
296
297         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
298         parent = kn->parent;
299         kernfs_get(parent);
300         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
301
302         return parent;
303 }
304
305 /**
306  *      kernfs_name_hash - calculate hash of @ns + @name
307  *      @name: Null terminated string to hash
308  *      @ns:   Namespace tag to hash
309  *
310  *      Return: 31-bit hash of ns + name (so it fits in an off_t)
311  */
312 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
313 {
314         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
315         unsigned int len = strlen(name);
316         while (len--)
317                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
318         hash = end_name_hash(hash);
319         hash &= 0x7fffffffU;
320         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
321         if (hash < 2)
322                 hash += 2;
323         if (hash >= INT_MAX)
324                 hash = INT_MAX - 1;
325         return hash;
326 }
327
328 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
329                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
330 {
331         if (hash < kn->hash)
332                 return -1;
333         if (hash > kn->hash)
334                 return 1;
335         if (ns < kn->ns)
336                 return -1;
337         if (ns > kn->ns)
338                 return 1;
339         return strcmp(name, kn->name);
340 }
341
342 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
343                              const struct kernfs_node *right)
344 {
345         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
346 }
347
348 /**
349  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
350  *      @kn: kernfs_node of interest
351  *
352  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
353  *      @kn->parent->dir.children.
354  *
355  *      Locking:
356  *      kernfs_rwsem held exclusive
357  *
358  *      Return:
359  *      %0 on success, -EEXIST on failure.
360  */
361 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
362 {
363         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
364         struct rb_node *parent = NULL;
365
366         while (*node) {
367                 struct kernfs_node *pos;
368                 int result;
369
370                 pos = rb_to_kn(*node);
371                 parent = *node;
372                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
373                 if (result < 0)
374                         node = &pos->rb.rb_left;
375                 else if (result > 0)
376                         node = &pos->rb.rb_right;
377                 else
378                         return -EEXIST;
379         }
380
381         /* add new node and rebalance the tree */
382         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
383         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
384
385         /* successfully added, account subdir number */
386         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
387                 kn->parent->dir.subdirs++;
388         kernfs_inc_rev(kn->parent);
389
390         return 0;
391 }
392
393 /**
394  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
395  *      @kn: kernfs_node of interest
396  *
397  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
398  *      kn->parent->dir.children.
399  *
400  *      Return: %true if @kn was actually removed,
401  *      %false if @kn wasn't on the rbtree.
402  *
403  *      Locking:
404  *      kernfs_rwsem held exclusive
405  */
406 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
407 {
408         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
409                 return false;
410
411         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
412                 kn->parent->dir.subdirs--;
413         kernfs_inc_rev(kn->parent);
414
415         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
416         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
417         return true;
418 }
419
420 /**
421  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
422  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
423  *
424  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
425  *      is %NULL.
426  *
427  *      Return:
428  *      Pointer to @kn on success, %NULL on failure.
429  */
430 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
431 {
432         if (unlikely(!kn))
433                 return NULL;
434
435         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
436                 return NULL;
437
438         if (kernfs_lockdep(kn))
439                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
440         return kn;
441 }
442
443 /**
444  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
445  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
446  *
447  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
448  *      is %NULL.
449  */
450 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
451 {
452         int v;
453
454         if (unlikely(!kn))
455                 return;
456
457         if (kernfs_lockdep(kn))
458                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
459         v = atomic_dec_return(&kn->active);
460         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
461                 return;
462
463         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
464 }
465
466 /**
467  * kernfs_drain - drain kernfs_node
468  * @kn: kernfs_node to drain
469  *
470  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Multiple
471  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
472  * return after draining is complete.
473  */
474 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
475         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
476         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
477 {
478         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
479
480         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
481         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
482
483         /*
484          * Skip draining if already fully drained. This avoids draining and its
485          * lockdep annotations for nodes which have never been activated
486          * allowing embedding kernfs_remove() in create error paths without
487          * worrying about draining.
488          */
489         if (atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS &&
490             !kernfs_should_drain_open_files(kn))
491                 return;
492
493         up_write(&root->kernfs_rwsem);
494
495         if (kernfs_lockdep(kn)) {
496                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
497                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
498                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
499         }
500
501         wait_event(root->deactivate_waitq,
502                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
503
504         if (kernfs_lockdep(kn)) {
505                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
506                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
507         }
508
509         if (kernfs_should_drain_open_files(kn))
510                 kernfs_drain_open_files(kn);
511
512         down_write(&root->kernfs_rwsem);
513 }
514
515 /**
516  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
517  * @kn: the target kernfs_node
518  */
519 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
520 {
521         if (kn) {
522                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
523                 atomic_inc(&kn->count);
524         }
525 }
526 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
527
528 /**
529  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
530  * @kn: the target kernfs_node
531  *
532  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
533  */
534 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
535 {
536         struct kernfs_node *parent;
537         struct kernfs_root *root;
538
539         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
540                 return;
541         root = kernfs_root(kn);
542  repeat:
543         /*
544          * Moving/renaming is always done while holding reference.
545          * kn->parent won't change beneath us.
546          */
547         parent = kn->parent;
548
549         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
550                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
551                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
552
553         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
554                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
555
556         kfree_const(kn->name);
557
558         if (kn->iattr) {
559                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs);
560                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
561         }
562         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
563         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
564         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
565         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
566
567         kn = parent;
568         if (kn) {
569                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
570                         goto repeat;
571         } else {
572                 /* just released the root kn, free @root too */
573                 idr_destroy(&root->ino_idr);
574                 kfree(root);
575         }
576 }
577 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
578
579 /**
580  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
581  * @dentry: the dentry in question
582  *
583  * Return: the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
584  * kernfs one, %NULL is returned.
585  *
586  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
587  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
588  * fully responsible for determining what's accessible.
589  */
590 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
591 {
592         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
593                 return kernfs_dentry_node(dentry);
594         return NULL;
595 }
596
597 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
598                                              struct kernfs_node *parent,
599                                              const char *name, umode_t mode,
600                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
601                                              unsigned flags)
602 {
603         struct kernfs_node *kn;
604         u32 id_highbits;
605         int ret;
606
607         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
608         if (!name)
609                 return NULL;
610
611         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
612         if (!kn)
613                 goto err_out1;
614
615         idr_preload(GFP_KERNEL);
616         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
617         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
618         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
619                 root->id_highbits++;
620         id_highbits = root->id_highbits;
621         root->last_id_lowbits = ret;
622         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
623         idr_preload_end();
624         if (ret < 0)
625                 goto err_out2;
626
627         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
628
629         atomic_set(&kn->count, 1);
630         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
631         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
632
633         kn->name = name;
634         kn->mode = mode;
635         kn->flags = flags;
636
637         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
638                 struct iattr iattr = {
639                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
640                         .ia_uid = uid,
641                         .ia_gid = gid,
642                 };
643
644                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
645                 if (ret < 0)
646                         goto err_out3;
647         }
648
649         if (parent) {
650                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
651                 if (ret)
652                         goto err_out3;
653         }
654
655         return kn;
656
657  err_out3:
658         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
659  err_out2:
660         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
661  err_out1:
662         kfree_const(name);
663         return NULL;
664 }
665
666 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
667                                     const char *name, umode_t mode,
668                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
669                                     unsigned flags)
670 {
671         struct kernfs_node *kn;
672
673         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
674                                name, mode, uid, gid, flags);
675         if (kn) {
676                 kernfs_get(parent);
677                 kn->parent = parent;
678         }
679         return kn;
680 }
681
682 /*
683  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
684  * @root: the kernfs root
685  * @id: the target node id
686  *
687  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
688  * zero, all generations are matched.
689  *
690  * Return: %NULL on failure,
691  * otherwise a kernfs node with reference counter incremented.
692  */
693 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
694                                                    u64 id)
695 {
696         struct kernfs_node *kn;
697         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
698         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
699
700         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
701
702         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
703         if (!kn)
704                 goto err_unlock;
705
706         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
707                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
708                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
709                         goto err_unlock;
710         } else {
711                 /* 0 matches all generations */
712                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
713                         goto err_unlock;
714         }
715
716         /*
717          * We should fail if @kn has never been activated and guarantee success
718          * if the caller knows that @kn is active. Both can be achieved by
719          * __kernfs_active() which tests @kn->active without kernfs_rwsem.
720          */
721         if (unlikely(!__kernfs_active(kn) || !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
722                 goto err_unlock;
723
724         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
725         return kn;
726 err_unlock:
727         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
728         return NULL;
729 }
730
731 /**
732  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
733  *      @kn: kernfs_node to be added
734  *
735  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
736  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
737  *      directory and link into the children list of the parent.
738  *
739  *      Return:
740  *      %0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
741  *      exists.
742  */
743 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
744 {
745         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
746         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
747         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
748         bool has_ns;
749         int ret;
750
751         down_write(&root->kernfs_rwsem);
752
753         ret = -EINVAL;
754         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
755         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
756                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
757                 goto out_unlock;
758
759         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
760                 goto out_unlock;
761
762         ret = -ENOENT;
763         if (parent->flags & (KERNFS_REMOVING | KERNFS_EMPTY_DIR))
764                 goto out_unlock;
765
766         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
767
768         ret = kernfs_link_sibling(kn);
769         if (ret)
770                 goto out_unlock;
771
772         /* Update timestamps on the parent */
773         ps_iattr = parent->iattr;
774         if (ps_iattr) {
775                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
776                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
777         }
778
779         up_write(&root->kernfs_rwsem);
780
781         /*
782          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
783          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
784          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
785          * been activated is not visible to userland and its removal won't
786          * trigger deactivation.
787          */
788         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
789                 kernfs_activate(kn);
790         return 0;
791
792 out_unlock:
793         up_write(&root->kernfs_rwsem);
794         return ret;
795 }
796
797 /**
798  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
799  * @parent: kernfs_node to search under
800  * @name: name to look for
801  * @ns: the namespace tag to use
802  *
803  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.
804  *
805  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
806  */
807 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
808                                           const unsigned char *name,
809                                           const void *ns)
810 {
811         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
812         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
813         unsigned int hash;
814
815         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
816
817         if (has_ns != (bool)ns) {
818                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
819                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
820                 return NULL;
821         }
822
823         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
824         while (node) {
825                 struct kernfs_node *kn;
826                 int result;
827
828                 kn = rb_to_kn(node);
829                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
830                 if (result < 0)
831                         node = node->rb_left;
832                 else if (result > 0)
833                         node = node->rb_right;
834                 else
835                         return kn;
836         }
837         return NULL;
838 }
839
840 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
841                                           const unsigned char *path,
842                                           const void *ns)
843 {
844         size_t len;
845         char *p, *name;
846
847         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
848
849         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
850
851         len = strlcpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
852
853         if (len >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
854                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
855                 return NULL;
856         }
857
858         p = kernfs_pr_cont_buf;
859
860         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
861                 if (*name == '\0')
862                         continue;
863                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
864         }
865
866         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
867
868         return parent;
869 }
870
871 /**
872  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
873  * @parent: kernfs_node to search under
874  * @name: name to look for
875  * @ns: the namespace tag to use
876  *
877  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
878  * if found.  This function may sleep.
879  *
880  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
881  */
882 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
883                                            const char *name, const void *ns)
884 {
885         struct kernfs_node *kn;
886         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
887
888         down_read(&root->kernfs_rwsem);
889         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
890         kernfs_get(kn);
891         up_read(&root->kernfs_rwsem);
892
893         return kn;
894 }
895 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
896
897 /**
898  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
899  * @parent: kernfs_node to search under
900  * @path: path to look for
901  * @ns: the namespace tag to use
902  *
903  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
904  * if found.  This function may sleep.
905  *
906  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
907  */
908 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
909                                            const char *path, const void *ns)
910 {
911         struct kernfs_node *kn;
912         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
913
914         down_read(&root->kernfs_rwsem);
915         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
916         kernfs_get(kn);
917         up_read(&root->kernfs_rwsem);
918
919         return kn;
920 }
921
922 /**
923  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
924  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
925  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
926  * @priv: opaque data associated with the new directory
927  *
928  * Return: the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
929  * failure.
930  */
931 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
932                                        unsigned int flags, void *priv)
933 {
934         struct kernfs_root *root;
935         struct kernfs_node *kn;
936
937         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
938         if (!root)
939                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
940
941         idr_init(&root->ino_idr);
942         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
943         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
944
945         /*
946          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
947          * High bits generation.  The starting value for both ino and
948          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
949          * accordingly.
950          */
951         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
952                 root->id_highbits = 0;
953         else
954                 root->id_highbits = 1;
955
956         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
957                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
958                                KERNFS_DIR);
959         if (!kn) {
960                 idr_destroy(&root->ino_idr);
961                 kfree(root);
962                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
963         }
964
965         kn->priv = priv;
966         kn->dir.root = root;
967
968         root->syscall_ops = scops;
969         root->flags = flags;
970         root->kn = kn;
971         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
972
973         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
974                 kernfs_activate(kn);
975
976         return root;
977 }
978
979 /**
980  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
981  * @root: root of the hierarchy to destroy
982  *
983  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
984  * directories and destroying @root.
985  */
986 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
987 {
988         /*
989          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
990          *  shouldn't be freed during the operation.
991          */
992         kernfs_get(root->kn);
993         kernfs_remove(root->kn);
994         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
995 }
996
997 /**
998  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
999  * @root: root to use to lookup
1000  *
1001  * Return: @root's kernfs_node
1002  */
1003 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
1004 {
1005         return root->kn;
1006 }
1007
1008 /**
1009  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
1010  * @parent: parent in which to create a new directory
1011  * @name: name of the new directory
1012  * @mode: mode of the new directory
1013  * @uid: uid of the new directory
1014  * @gid: gid of the new directory
1015  * @priv: opaque data associated with the new directory
1016  * @ns: optional namespace tag of the directory
1017  *
1018  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1019  */
1020 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1021                                          const char *name, umode_t mode,
1022                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1023                                          void *priv, const void *ns)
1024 {
1025         struct kernfs_node *kn;
1026         int rc;
1027
1028         /* allocate */
1029         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1030                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1031         if (!kn)
1032                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1033
1034         kn->dir.root = parent->dir.root;
1035         kn->ns = ns;
1036         kn->priv = priv;
1037
1038         /* link in */
1039         rc = kernfs_add_one(kn);
1040         if (!rc)
1041                 return kn;
1042
1043         kernfs_put(kn);
1044         return ERR_PTR(rc);
1045 }
1046
1047 /**
1048  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1049  * @parent: parent in which to create a new directory
1050  * @name: name of the new directory
1051  *
1052  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1053  */
1054 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1055                                             const char *name)
1056 {
1057         struct kernfs_node *kn;
1058         int rc;
1059
1060         /* allocate */
1061         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1062                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1063         if (!kn)
1064                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1065
1066         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1067         kn->dir.root = parent->dir.root;
1068         kn->ns = NULL;
1069         kn->priv = NULL;
1070
1071         /* link in */
1072         rc = kernfs_add_one(kn);
1073         if (!rc)
1074                 return kn;
1075
1076         kernfs_put(kn);
1077         return ERR_PTR(rc);
1078 }
1079
1080 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1081 {
1082         struct kernfs_node *kn;
1083         struct kernfs_root *root;
1084
1085         if (flags & LOOKUP_RCU)
1086                 return -ECHILD;
1087
1088         /* Negative hashed dentry? */
1089         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1090                 struct kernfs_node *parent;
1091
1092                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1093                  * proceed to ->lookup.
1094                  *
1095                  * There's nothing special needed here when getting the
1096                  * dentry parent, even if a concurrent rename is in
1097                  * progress. That's because the dentry is negative so
1098                  * it can only be the target of the rename and it will
1099                  * be doing a d_move() not a replace. Consequently the
1100                  * dentry d_parent won't change over the d_move().
1101                  *
1102                  * Also kernfs negative dentries transitioning from
1103                  * negative to positive during revalidate won't happen
1104                  * because they are invalidated on containing directory
1105                  * changes and the lookup re-done so that a new positive
1106                  * dentry can be properly created.
1107                  */
1108                 root = kernfs_root_from_sb(dentry->d_sb);
1109                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1110                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1111                 if (parent) {
1112                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1113                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1114                                 return 0;
1115                         }
1116                 }
1117                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1118
1119                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1120                  * dentry negative and return success.
1121                  */
1122                 return 1;
1123         }
1124
1125         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1126         root = kernfs_root(kn);
1127         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1128
1129         /* The kernfs node has been deactivated */
1130         if (!kernfs_active(kn))
1131                 goto out_bad;
1132
1133         /* The kernfs node has been moved? */
1134         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1135                 goto out_bad;
1136
1137         /* The kernfs node has been renamed */
1138         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1139                 goto out_bad;
1140
1141         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1142         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1143             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1144                 goto out_bad;
1145
1146         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1147         return 1;
1148 out_bad:
1149         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1150         return 0;
1151 }
1152
1153 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1154         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1155 };
1156
1157 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1158                                         struct dentry *dentry,
1159                                         unsigned int flags)
1160 {
1161         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1162         struct kernfs_node *kn;
1163         struct kernfs_root *root;
1164         struct inode *inode = NULL;
1165         const void *ns = NULL;
1166
1167         root = kernfs_root(parent);
1168         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1169         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1170                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1171
1172         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1173         /* attach dentry and inode */
1174         if (kn) {
1175                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1176                  * create a negative.
1177                  */
1178                 if (!kernfs_active(kn)) {
1179                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1180                         return NULL;
1181                 }
1182                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1183                 if (!inode)
1184                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1185         }
1186         /*
1187          * Needed for negative dentry validation.
1188          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1189          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1190          * called from vfs_rmdir().
1191          */
1192         if (!IS_ERR(inode))
1193                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1194         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1195
1196         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1197         return d_splice_alias(inode, dentry);
1198 }
1199
1200 static int kernfs_iop_mkdir(struct mnt_idmap *idmap,
1201                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1202                             umode_t mode)
1203 {
1204         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1205         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1206         int ret;
1207
1208         if (!scops || !scops->mkdir)
1209                 return -EPERM;
1210
1211         if (!kernfs_get_active(parent))
1212                 return -ENODEV;
1213
1214         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1215
1216         kernfs_put_active(parent);
1217         return ret;
1218 }
1219
1220 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1221 {
1222         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1223         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1224         int ret;
1225
1226         if (!scops || !scops->rmdir)
1227                 return -EPERM;
1228
1229         if (!kernfs_get_active(kn))
1230                 return -ENODEV;
1231
1232         ret = scops->rmdir(kn);
1233
1234         kernfs_put_active(kn);
1235         return ret;
1236 }
1237
1238 static int kernfs_iop_rename(struct mnt_idmap *idmap,
1239                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1240                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1241                              unsigned int flags)
1242 {
1243         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1244         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1245         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1246         int ret;
1247
1248         if (flags)
1249                 return -EINVAL;
1250
1251         if (!scops || !scops->rename)
1252                 return -EPERM;
1253
1254         if (!kernfs_get_active(kn))
1255                 return -ENODEV;
1256
1257         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1258                 kernfs_put_active(kn);
1259                 return -ENODEV;
1260         }
1261
1262         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1263
1264         kernfs_put_active(new_parent);
1265         kernfs_put_active(kn);
1266         return ret;
1267 }
1268
1269 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1270         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1271         .permission     = kernfs_iop_permission,
1272         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1273         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1274         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1275
1276         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1277         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1278         .rename         = kernfs_iop_rename,
1279 };
1280
1281 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1282 {
1283         struct kernfs_node *last;
1284
1285         while (true) {
1286                 struct rb_node *rbn;
1287
1288                 last = pos;
1289
1290                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1291                         break;
1292
1293                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1294                 if (!rbn)
1295                         break;
1296
1297                 pos = rb_to_kn(rbn);
1298         }
1299
1300         return last;
1301 }
1302
1303 /**
1304  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1305  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1306  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1307  *
1308  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1309  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1310  * visited.
1311  *
1312  * Return: the next descendant to visit or %NULL when done.
1313  */
1314 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1315                                                        struct kernfs_node *root)
1316 {
1317         struct rb_node *rbn;
1318
1319         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1320
1321         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1322         if (!pos)
1323                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1324
1325         /* if we visited @root, we're done */
1326         if (pos == root)
1327                 return NULL;
1328
1329         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1330         rbn = rb_next(&pos->rb);
1331         if (rbn)
1332                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1333
1334         /* no sibling left, visit parent */
1335         return pos->parent;
1336 }
1337
1338 static void kernfs_activate_one(struct kernfs_node *kn)
1339 {
1340         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1341
1342         kn->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1343
1344         if (kernfs_active(kn) || (kn->flags & (KERNFS_HIDDEN | KERNFS_REMOVING)))
1345                 return;
1346
1347         WARN_ON_ONCE(kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1348         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1349
1350         atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1351 }
1352
1353 /**
1354  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1355  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1356  *
1357  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1358  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1359  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1360  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1361  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1362  *
1363  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1364  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1365  */
1366 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1367 {
1368         struct kernfs_node *pos;
1369         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1370
1371         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1372
1373         pos = NULL;
1374         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1375                 kernfs_activate_one(pos);
1376
1377         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1378 }
1379
1380 /**
1381  * kernfs_show - show or hide a node
1382  * @kn: kernfs_node to show or hide
1383  * @show: whether to show or hide
1384  *
1385  * If @show is %false, @kn is marked hidden and deactivated. A hidden node is
1386  * ignored in future activaitons. If %true, the mark is removed and activation
1387  * state is restored. This function won't implicitly activate a new node in a
1388  * %KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED root which hasn't been activated yet.
1389  *
1390  * To avoid recursion complexities, directories aren't supported for now.
1391  */
1392 void kernfs_show(struct kernfs_node *kn, bool show)
1393 {
1394         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1395
1396         if (WARN_ON_ONCE(kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR))
1397                 return;
1398
1399         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1400
1401         if (show) {
1402                 kn->flags &= ~KERNFS_HIDDEN;
1403                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1404                         kernfs_activate_one(kn);
1405         } else {
1406                 kn->flags |= KERNFS_HIDDEN;
1407                 if (kernfs_active(kn))
1408                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1409                 kernfs_drain(kn);
1410         }
1411
1412         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1413 }
1414
1415 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1416 {
1417         struct kernfs_node *pos;
1418
1419         /* Short-circuit if non-root @kn has already finished removal. */
1420         if (!kn)
1421                 return;
1422
1423         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1424
1425         /*
1426          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1427          * after removal.
1428          */
1429         if (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
1430                 return;
1431
1432         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1433
1434         /* prevent new usage by marking all nodes removing and deactivating */
1435         pos = NULL;
1436         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1437                 pos->flags |= KERNFS_REMOVING;
1438                 if (kernfs_active(pos))
1439                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1440         }
1441
1442         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1443         do {
1444                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1445
1446                 /*
1447                  * kernfs_drain() may drop kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1448                  * base ref could have been put by someone else by the time
1449                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1450                  * underneath us.
1451                  */
1452                 kernfs_get(pos);
1453
1454                 kernfs_drain(pos);
1455
1456                 /*
1457                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1458                  * to decide who's responsible for cleanups.
1459                  */
1460                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1461                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1462                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1463
1464                         /* update timestamps on the parent */
1465                         if (ps_iattr) {
1466                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1467                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1468                         }
1469
1470                         kernfs_put(pos);
1471                 }
1472
1473                 kernfs_put(pos);
1474         } while (pos != kn);
1475 }
1476
1477 /**
1478  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1479  * @kn: the kernfs_node to remove
1480  *
1481  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1482  */
1483 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1484 {
1485         struct kernfs_root *root;
1486
1487         if (!kn)
1488                 return;
1489
1490         root = kernfs_root(kn);
1491
1492         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1493         __kernfs_remove(kn);
1494         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1495 }
1496
1497 /**
1498  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1499  * @kn: the self kernfs_node
1500  *
1501  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1502  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1503  * this function must also be matched with an invocation of
1504  * kernfs_unbreak_active_protection().
1505  *
1506  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1507  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1508  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1509  * dereferences are accessible.
1510  */
1511 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1512 {
1513         /*
1514          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1515          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1516          */
1517         kernfs_put_active(kn);
1518 }
1519
1520 /**
1521  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1522  * @kn: the self kernfs_node
1523  *
1524  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1525  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1526  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1527  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1528  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1529  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1530  *
1531  * While this function may be called at any point after
1532  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1533  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1534  */
1535 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1536 {
1537         /*
1538          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1539          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1540          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1541          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1542          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1543          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1544          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1545          */
1546         atomic_inc(&kn->active);
1547         if (kernfs_lockdep(kn))
1548                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1549 }
1550
1551 /**
1552  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1553  * @kn: the self kernfs_node to remove
1554  *
1555  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1556  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1557  * implement a file operation which deletes itself.
1558  *
1559  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1560  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1561  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1562  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1563  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1564  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1565  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1566  * kernfs_remove() on self.
1567  *
1568  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1569  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1570  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1571  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1572  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1573  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1574  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1575  * finish only after the whole operation is complete.
1576  *
1577  * Return: %true if @kn is removed by this call, otherwise %false.
1578  */
1579 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1580 {
1581         bool ret;
1582         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1583
1584         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1585         kernfs_break_active_protection(kn);
1586
1587         /*
1588          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1589          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1590          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1591          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1592          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1593          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1594          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1595          */
1596         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1597                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1598                 __kernfs_remove(kn);
1599                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1600                 ret = true;
1601         } else {
1602                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1603                 DEFINE_WAIT(wait);
1604
1605                 while (true) {
1606                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1607
1608                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1609                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1610                                 break;
1611
1612                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1613                         schedule();
1614                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1615                 }
1616                 finish_wait(waitq, &wait);
1617                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1618                 ret = false;
1619         }
1620
1621         /*
1622          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1623          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1624          */
1625         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1626
1627         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1633  * @parent: parent of the target
1634  * @name: name of the kernfs_node to remove
1635  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1636  *
1637  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1638  *
1639  * Return: %0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1640  */
1641 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1642                              const void *ns)
1643 {
1644         struct kernfs_node *kn;
1645         struct kernfs_root *root;
1646
1647         if (!parent) {
1648                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1649                         name);
1650                 return -ENOENT;
1651         }
1652
1653         root = kernfs_root(parent);
1654         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1655
1656         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1657         if (kn) {
1658                 kernfs_get(kn);
1659                 __kernfs_remove(kn);
1660                 kernfs_put(kn);
1661         }
1662
1663         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1664
1665         if (kn)
1666                 return 0;
1667         else
1668                 return -ENOENT;
1669 }
1670
1671 /**
1672  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1673  * @kn: target node
1674  * @new_parent: new parent to put @sd under
1675  * @new_name: new name
1676  * @new_ns: new namespace tag
1677  *
1678  * Return: %0 on success, -errno on failure.
1679  */
1680 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1681                      const char *new_name, const void *new_ns)
1682 {
1683         struct kernfs_node *old_parent;
1684         struct kernfs_root *root;
1685         const char *old_name = NULL;
1686         int error;
1687
1688         /* can't move or rename root */
1689         if (!kn->parent)
1690                 return -EINVAL;
1691
1692         root = kernfs_root(kn);
1693         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1694
1695         error = -ENOENT;
1696         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1697             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1698                 goto out;
1699
1700         error = 0;
1701         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1702             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1703                 goto out;       /* nothing to rename */
1704
1705         error = -EEXIST;
1706         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1707                 goto out;
1708
1709         /* rename kernfs_node */
1710         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1711                 error = -ENOMEM;
1712                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1713                 if (!new_name)
1714                         goto out;
1715         } else {
1716                 new_name = NULL;
1717         }
1718
1719         /*
1720          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1721          */
1722         kernfs_unlink_sibling(kn);
1723         kernfs_get(new_parent);
1724
1725         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1726         spin_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1727
1728         old_parent = kn->parent;
1729         kn->parent = new_parent;
1730
1731         kn->ns = new_ns;
1732         if (new_name) {
1733                 old_name = kn->name;
1734                 kn->name = new_name;
1735         }
1736
1737         spin_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1738
1739         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1740         kernfs_link_sibling(kn);
1741
1742         kernfs_put(old_parent);
1743         kfree_const(old_name);
1744
1745         error = 0;
1746  out:
1747         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1748         return error;
1749 }
1750
1751 /* Relationship between mode and the DT_xxx types */
1752 static inline unsigned char dt_type(struct kernfs_node *kn)
1753 {
1754         return (kn->mode >> 12) & 15;
1755 }
1756
1757 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1758 {
1759         kernfs_put(filp->private_data);
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1764         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1765 {
1766         if (pos) {
1767                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1768                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1769                 kernfs_put(pos);
1770                 if (!valid)
1771                         pos = NULL;
1772         }
1773         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1774                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1775                 while (node) {
1776                         pos = rb_to_kn(node);
1777
1778                         if (hash < pos->hash)
1779                                 node = node->rb_left;
1780                         else if (hash > pos->hash)
1781                                 node = node->rb_right;
1782                         else
1783                                 break;
1784                 }
1785         }
1786         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1787         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1788                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1789                 if (!node)
1790                         pos = NULL;
1791                 else
1792                         pos = rb_to_kn(node);
1793         }
1794         return pos;
1795 }
1796
1797 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1798         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1799 {
1800         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1801         if (pos) {
1802                 do {
1803                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1804                         if (!node)
1805                                 pos = NULL;
1806                         else
1807                                 pos = rb_to_kn(node);
1808                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1809         }
1810         return pos;
1811 }
1812
1813 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1814 {
1815         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1816         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1817         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1818         struct kernfs_root *root;
1819         const void *ns = NULL;
1820
1821         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1822                 return 0;
1823
1824         root = kernfs_root(parent);
1825         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1826
1827         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1828                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1829
1830         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1831              pos;
1832              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1833                 const char *name = pos->name;
1834                 unsigned int type = dt_type(pos);
1835                 int len = strlen(name);
1836                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1837
1838                 ctx->pos = pos->hash;
1839                 file->private_data = pos;
1840                 kernfs_get(pos);
1841
1842                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1843                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1844                         return 0;
1845                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1846         }
1847         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1848         file->private_data = NULL;
1849         ctx->pos = INT_MAX;
1850         return 0;
1851 }
1852
1853 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1854         .read           = generic_read_dir,
1855         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1856         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1857         .llseek         = generic_file_llseek,
1858 };