locks: Add lockdep assertion for blocked_lock_lock
[linux-2.6-block.git] / fs / locks.c
1 /*
2  *  linux/fs/locks.c
3  *
4  *  Provide support for fcntl()'s F_GETLK, F_SETLK, and F_SETLKW calls.
5  *  Doug Evans (dje@spiff.uucp), August 07, 1992
6  *
7  *  Deadlock detection added.
8  *  FIXME: one thing isn't handled yet:
9  *      - mandatory locks (requires lots of changes elsewhere)
10  *  Kelly Carmichael (kelly@[142.24.8.65]), September 17, 1994.
11  *
12  *  Miscellaneous edits, and a total rewrite of posix_lock_file() code.
13  *  Kai Petzke (wpp@marie.physik.tu-berlin.de), 1994
14  *  
15  *  Converted file_lock_table to a linked list from an array, which eliminates
16  *  the limits on how many active file locks are open.
17  *  Chad Page (pageone@netcom.com), November 27, 1994
18  * 
19  *  Removed dependency on file descriptors. dup()'ed file descriptors now
20  *  get the same locks as the original file descriptors, and a close() on
21  *  any file descriptor removes ALL the locks on the file for the current
22  *  process. Since locks still depend on the process id, locks are inherited
23  *  after an exec() but not after a fork(). This agrees with POSIX, and both
24  *  BSD and SVR4 practice.
25  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 14, 1995
26  *
27  *  Scrapped free list which is redundant now that we allocate locks
28  *  dynamically with kmalloc()/kfree().
29  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 21, 1995
30  *
31  *  Implemented two lock personalities - FL_FLOCK and FL_POSIX.
32  *
33  *  FL_POSIX locks are created with calls to fcntl() and lockf() through the
34  *  fcntl() system call. They have the semantics described above.
35  *
36  *  FL_FLOCK locks are created with calls to flock(), through the flock()
37  *  system call, which is new. Old C libraries implement flock() via fcntl()
38  *  and will continue to use the old, broken implementation.
39  *
40  *  FL_FLOCK locks follow the 4.4 BSD flock() semantics. They are associated
41  *  with a file pointer (filp). As a result they can be shared by a parent
42  *  process and its children after a fork(). They are removed when the last
43  *  file descriptor referring to the file pointer is closed (unless explicitly
44  *  unlocked). 
45  *
46  *  FL_FLOCK locks never deadlock, an existing lock is always removed before
47  *  upgrading from shared to exclusive (or vice versa). When this happens
48  *  any processes blocked by the current lock are woken up and allowed to
49  *  run before the new lock is applied.
50  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), June 09, 1995
51  *
52  *  Removed some race conditions in flock_lock_file(), marked other possible
53  *  races. Just grep for FIXME to see them. 
54  *  Dmitry Gorodchanin (pgmdsg@ibi.com), February 09, 1996.
55  *
56  *  Addressed Dmitry's concerns. Deadlock checking no longer recursive.
57  *  Lock allocation changed to GFP_ATOMIC as we can't afford to sleep
58  *  once we've checked for blocking and deadlocking.
59  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 03, 1996.
60  *
61  *  Initial implementation of mandatory locks. SunOS turned out to be
62  *  a rotten model, so I implemented the "obvious" semantics.
63  *  See 'Documentation/filesystems/mandatory-locking.txt' for details.
64  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 06, 1996.
65  *
66  *  Don't allow mandatory locks on mmap()'ed files. Added simple functions to
67  *  check if a file has mandatory locks, used by mmap(), open() and creat() to
68  *  see if system call should be rejected. Ref. HP-UX/SunOS/Solaris Reference
69  *  Manual, Section 2.
70  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 09, 1996.
71  *
72  *  Tidied up block list handling. Added '/proc/locks' interface.
73  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 24, 1996.
74  *
75  *  Fixed deadlock condition for pathological code that mixes calls to
76  *  flock() and fcntl().
77  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 29, 1996.
78  *
79  *  Allow only one type of locking scheme (FL_POSIX or FL_FLOCK) to be in use
80  *  for a given file at a time. Changed the CONFIG_LOCK_MANDATORY scheme to
81  *  guarantee sensible behaviour in the case where file system modules might
82  *  be compiled with different options than the kernel itself.
83  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
84  *
85  *  Added a couple of missing wake_up() calls. Thanks to Thomas Meckel
86  *  (Thomas.Meckel@mni.fh-giessen.de) for spotting this.
87  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
88  *
89  *  Changed FL_POSIX locks to use the block list in the same way as FL_FLOCK
90  *  locks. Changed process synchronisation to avoid dereferencing locks that
91  *  have already been freed.
92  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 21, 1996.
93  *
94  *  Made the block list a circular list to minimise searching in the list.
95  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 25, 1996.
96  *
97  *  Made mandatory locking a mount option. Default is not to allow mandatory
98  *  locking.
99  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Oct 04, 1996.
100  *
101  *  Some adaptations for NFS support.
102  *  Olaf Kirch (okir@monad.swb.de), Dec 1996,
103  *
104  *  Fixed /proc/locks interface so that we can't overrun the buffer we are handed.
105  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 12, 1997.
106  *
107  *  Use slab allocator instead of kmalloc/kfree.
108  *  Use generic list implementation from <linux/list.h>.
109  *  Sped up posix_locks_deadlock by only considering blocked locks.
110  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, March, 2000.
111  *
112  *  Leases and LOCK_MAND
113  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, June, 2000.
114  *  Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>, June, 2000.
115  */
116
117 #include <linux/capability.h>
118 #include <linux/file.h>
119 #include <linux/fdtable.h>
120 #include <linux/fs.h>
121 #include <linux/init.h>
122 #include <linux/module.h>
123 #include <linux/security.h>
124 #include <linux/slab.h>
125 #include <linux/syscalls.h>
126 #include <linux/time.h>
127 #include <linux/rcupdate.h>
128 #include <linux/pid_namespace.h>
129 #include <linux/hashtable.h>
130 #include <linux/percpu.h>
131 #include <linux/lglock.h>
132
133 #define CREATE_TRACE_POINTS
134 #include <trace/events/filelock.h>
135
136 #include <asm/uaccess.h>
137
138 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
139 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
140 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
141 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
142
143 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
144 {
145         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
146 }
147
148 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
149 {
150         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
151                 return F_UNLCK;
152         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
153                 return F_RDLCK;
154         return fl->fl_type;
155 }
156
157 int leases_enable = 1;
158 int lease_break_time = 45;
159
160 /*
161  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
162  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock via
163  * the file_lock_lglock. Note that alterations to the list also require that
164  * the relevant flc_lock is held.
165  */
166 DEFINE_STATIC_LGLOCK(file_lock_lglock);
167 static DEFINE_PER_CPU(struct hlist_head, file_lock_list);
168
169 /*
170  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
171  * It is protected by blocked_lock_lock.
172  *
173  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
174  * particular lockowner is waiting on.
175  *
176  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
177  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
178  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
179  */
180 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
181 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
182
183 /*
184  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
185  * want to be holding this lock.
186  *
187  * In addition, it also protects the fl->fl_block list, and the fl->fl_next
188  * pointer for file_lock structures that are acting as lock requests (in
189  * contrast to those that are acting as records of acquired locks).
190  *
191  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
192  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
193  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
194  * flc_lock.
195  *
196  * In particular, adding an entry to the fl_block list requires that you hold
197  * both the flc_lock and the blocked_lock_lock (acquired in that order).
198  * Deleting an entry from the list however only requires the file_lock_lock.
199  */
200 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
201
202 static struct kmem_cache *flctx_cache __read_mostly;
203 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
204
205 static struct file_lock_context *
206 locks_get_lock_context(struct inode *inode)
207 {
208         struct file_lock_context *new;
209
210         if (likely(inode->i_flctx))
211                 goto out;
212
213         new = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
214         if (!new)
215                 goto out;
216
217         spin_lock_init(&new->flc_lock);
218         INIT_LIST_HEAD(&new->flc_flock);
219         INIT_LIST_HEAD(&new->flc_posix);
220         INIT_LIST_HEAD(&new->flc_lease);
221
222         /*
223          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
224          * free the context we just allocated.
225          */
226         spin_lock(&inode->i_lock);
227         if (likely(!inode->i_flctx)) {
228                 inode->i_flctx = new;
229                 new = NULL;
230         }
231         spin_unlock(&inode->i_lock);
232
233         if (new)
234                 kmem_cache_free(flctx_cache, new);
235 out:
236         return inode->i_flctx;
237 }
238
239 void
240 locks_free_lock_context(struct file_lock_context *ctx)
241 {
242         if (ctx) {
243                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->flc_flock));
244                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->flc_posix));
245                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->flc_lease));
246                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
247         }
248 }
249
250 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
251 {
252         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
253         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
254         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_block);
255         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
256 }
257
258 /* Allocate an empty lock structure. */
259 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
260 {
261         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
262
263         if (fl)
264                 locks_init_lock_heads(fl);
265
266         return fl;
267 }
268 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
269
270 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
271 {
272         if (fl->fl_ops) {
273                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
274                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
275                 fl->fl_ops = NULL;
276         }
277
278         if (fl->fl_lmops) {
279                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner)
280                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl);
281                 fl->fl_lmops = NULL;
282         }
283 }
284 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
285
286 /* Free a lock which is not in use. */
287 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
288 {
289         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
290         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
291         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_block));
292         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
293
294         locks_release_private(fl);
295         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
298
299 static void
300 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
301 {
302         struct file_lock *fl;
303
304         while (!list_empty(dispose)) {
305                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
306                 list_del_init(&fl->fl_list);
307                 locks_free_lock(fl);
308         }
309 }
310
311 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
312 {
313         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
314         locks_init_lock_heads(fl);
315 }
316
317 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
318
319 /*
320  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
321  */
322 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
323 {
324         new->fl_owner = fl->fl_owner;
325         new->fl_pid = fl->fl_pid;
326         new->fl_file = NULL;
327         new->fl_flags = fl->fl_flags;
328         new->fl_type = fl->fl_type;
329         new->fl_start = fl->fl_start;
330         new->fl_end = fl->fl_end;
331         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
332         new->fl_ops = NULL;
333
334         if (fl->fl_lmops) {
335                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
336                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(new, fl);
337         }
338 }
339 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
340
341 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
342 {
343         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
344         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
345
346         locks_copy_conflock(new, fl);
347
348         new->fl_file = fl->fl_file;
349         new->fl_ops = fl->fl_ops;
350
351         if (fl->fl_ops) {
352                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
353                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
354         }
355 }
356
357 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
358
359 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
360         if (cmd & LOCK_MAND)
361                 return cmd & (LOCK_MAND | LOCK_RW);
362         switch (cmd) {
363         case LOCK_SH:
364                 return F_RDLCK;
365         case LOCK_EX:
366                 return F_WRLCK;
367         case LOCK_UN:
368                 return F_UNLCK;
369         }
370         return -EINVAL;
371 }
372
373 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
374 static struct file_lock *
375 flock_make_lock(struct file *filp, unsigned int cmd)
376 {
377         struct file_lock *fl;
378         int type = flock_translate_cmd(cmd);
379
380         if (type < 0)
381                 return ERR_PTR(type);
382         
383         fl = locks_alloc_lock();
384         if (fl == NULL)
385                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
386
387         fl->fl_file = filp;
388         fl->fl_owner = filp;
389         fl->fl_pid = current->tgid;
390         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
391         fl->fl_type = type;
392         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
393         
394         return fl;
395 }
396
397 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
398 {
399         switch (type) {
400         case F_RDLCK:
401         case F_WRLCK:
402         case F_UNLCK:
403                 fl->fl_type = type;
404                 break;
405         default:
406                 return -EINVAL;
407         }
408         return 0;
409 }
410
411 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
412                                  struct flock64 *l)
413 {
414         switch (l->l_whence) {
415         case SEEK_SET:
416                 fl->fl_start = 0;
417                 break;
418         case SEEK_CUR:
419                 fl->fl_start = filp->f_pos;
420                 break;
421         case SEEK_END:
422                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
423                 break;
424         default:
425                 return -EINVAL;
426         }
427         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
428                 return -EOVERFLOW;
429         fl->fl_start += l->l_start;
430         if (fl->fl_start < 0)
431                 return -EINVAL;
432
433         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
434            POSIX-2001 defines it. */
435         if (l->l_len > 0) {
436                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
437                         return -EOVERFLOW;
438                 fl->fl_end = fl->fl_start + l->l_len - 1;
439
440         } else if (l->l_len < 0) {
441                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
442                         return -EINVAL;
443                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
444                 fl->fl_start += l->l_len;
445         } else
446                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
447
448         fl->fl_owner = current->files;
449         fl->fl_pid = current->tgid;
450         fl->fl_file = filp;
451         fl->fl_flags = FL_POSIX;
452         fl->fl_ops = NULL;
453         fl->fl_lmops = NULL;
454
455         return assign_type(fl, l->l_type);
456 }
457
458 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
459  * style lock.
460  */
461 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
462                                struct flock *l)
463 {
464         struct flock64 ll = {
465                 .l_type = l->l_type,
466                 .l_whence = l->l_whence,
467                 .l_start = l->l_start,
468                 .l_len = l->l_len,
469         };
470
471         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
472 }
473
474 /* default lease lock manager operations */
475 static bool
476 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
477 {
478         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
479         return false;
480 }
481
482 static void
483 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
484 {
485         struct file *filp = fl->fl_file;
486         struct fasync_struct *fa = *priv;
487
488         /*
489          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
490          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
491          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
492          */
493         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
494                 *priv = NULL;
495
496         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_PID, 0);
497 }
498
499 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
500         .lm_break = lease_break_callback,
501         .lm_change = lease_modify,
502         .lm_setup = lease_setup,
503 };
504
505 /*
506  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
507  */
508 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
509  {
510         if (assign_type(fl, type) != 0)
511                 return -EINVAL;
512
513         fl->fl_owner = filp;
514         fl->fl_pid = current->tgid;
515
516         fl->fl_file = filp;
517         fl->fl_flags = FL_LEASE;
518         fl->fl_start = 0;
519         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
520         fl->fl_ops = NULL;
521         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
522         return 0;
523 }
524
525 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
526 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
527 {
528         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
529         int error = -ENOMEM;
530
531         if (fl == NULL)
532                 return ERR_PTR(error);
533
534         error = lease_init(filp, type, fl);
535         if (error) {
536                 locks_free_lock(fl);
537                 return ERR_PTR(error);
538         }
539         return fl;
540 }
541
542 /* Check if two locks overlap each other.
543  */
544 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
545 {
546         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
547                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
548 }
549
550 /*
551  * Check whether two locks have the same owner.
552  */
553 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
554 {
555         if (fl1->fl_lmops && fl1->fl_lmops->lm_compare_owner)
556                 return fl2->fl_lmops == fl1->fl_lmops &&
557                         fl1->fl_lmops->lm_compare_owner(fl1, fl2);
558         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
559 }
560
561 /* Must be called with the flc_lock held! */
562 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
563 {
564         lg_local_lock(&file_lock_lglock);
565         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
566         hlist_add_head(&fl->fl_link, this_cpu_ptr(&file_lock_list));
567         lg_local_unlock(&file_lock_lglock);
568 }
569
570 /* Must be called with the flc_lock held! */
571 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
572 {
573         /*
574          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
575          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
576          * also require that it be held.
577          */
578         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
579                 return;
580         lg_local_lock_cpu(&file_lock_lglock, fl->fl_link_cpu);
581         hlist_del_init(&fl->fl_link);
582         lg_local_unlock_cpu(&file_lock_lglock, fl->fl_link_cpu);
583 }
584
585 static unsigned long
586 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
587 {
588         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_owner_key)
589                 return fl->fl_lmops->lm_owner_key(fl);
590         return (unsigned long)fl->fl_owner;
591 }
592
593 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
594 {
595         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
596
597         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
598 }
599
600 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
601 {
602         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
603
604         hash_del(&waiter->fl_link);
605 }
606
607 /* Remove waiter from blocker's block list.
608  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
609  *
610  * Must be called with blocked_lock_lock held.
611  */
612 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
613 {
614         locks_delete_global_blocked(waiter);
615         list_del_init(&waiter->fl_block);
616         waiter->fl_next = NULL;
617 }
618
619 static void locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
620 {
621         spin_lock(&blocked_lock_lock);
622         __locks_delete_block(waiter);
623         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
624 }
625
626 /* Insert waiter into blocker's block list.
627  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
628  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
629  * it seems like the reasonable thing to do.
630  *
631  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
632  * fl_block list itself is protected by the blocked_lock_lock, but by ensuring
633  * that the flc_lock is also held on insertions we can avoid taking the
634  * blocked_lock_lock in some cases when we see that the fl_block list is empty.
635  */
636 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
637                                         struct file_lock *waiter)
638 {
639         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_block));
640         waiter->fl_next = blocker;
641         list_add_tail(&waiter->fl_block, &blocker->fl_block);
642         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
643                 locks_insert_global_blocked(waiter);
644 }
645
646 /* Must be called with flc_lock held. */
647 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
648                                         struct file_lock *waiter)
649 {
650         spin_lock(&blocked_lock_lock);
651         __locks_insert_block(blocker, waiter);
652         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
653 }
654
655 /*
656  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
657  *
658  * Must be called with the inode->flc_lock held!
659  */
660 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
661 {
662         /*
663          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
664          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
665          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the fl_block
666          * list does not require the flc_lock, so we must recheck list_empty()
667          * after acquiring the blocked_lock_lock.
668          */
669         if (list_empty(&blocker->fl_block))
670                 return;
671
672         spin_lock(&blocked_lock_lock);
673         while (!list_empty(&blocker->fl_block)) {
674                 struct file_lock *waiter;
675
676                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_block,
677                                 struct file_lock, fl_block);
678                 __locks_delete_block(waiter);
679                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
680                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
681                 else
682                         wake_up(&waiter->fl_wait);
683         }
684         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
685 }
686
687 static void
688 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
689 {
690         fl->fl_nspid = get_pid(task_tgid(current));
691         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
692         locks_insert_global_locks(fl);
693 }
694
695 static void
696 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
697 {
698         locks_delete_global_locks(fl);
699         list_del_init(&fl->fl_list);
700         if (fl->fl_nspid) {
701                 put_pid(fl->fl_nspid);
702                 fl->fl_nspid = NULL;
703         }
704         locks_wake_up_blocks(fl);
705 }
706
707 static void
708 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
709 {
710         locks_unlink_lock_ctx(fl);
711         if (dispose)
712                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
713         else
714                 locks_free_lock(fl);
715 }
716
717 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
718  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
719  */
720 static int locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
721 {
722         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
723                 return 1;
724         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
725                 return 1;
726         return 0;
727 }
728
729 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
730  * checking before calling the locks_conflict().
731  */
732 static int posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
733 {
734         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
735          * each other.
736          */
737         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
738                 return (0);
739
740         /* Check whether they overlap */
741         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
742                 return 0;
743
744         return (locks_conflict(caller_fl, sys_fl));
745 }
746
747 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
748  * checking before calling the locks_conflict().
749  */
750 static int flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
751 {
752         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
753          * each other.
754          */
755         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
756                 return (0);
757         if ((caller_fl->fl_type & LOCK_MAND) || (sys_fl->fl_type & LOCK_MAND))
758                 return 0;
759
760         return (locks_conflict(caller_fl, sys_fl));
761 }
762
763 void
764 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
765 {
766         struct file_lock *cfl;
767         struct file_lock_context *ctx;
768         struct inode *inode = file_inode(filp);
769
770         ctx = inode->i_flctx;
771         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
772                 fl->fl_type = F_UNLCK;
773                 return;
774         }
775
776         spin_lock(&ctx->flc_lock);
777         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
778                 if (posix_locks_conflict(fl, cfl)) {
779                         locks_copy_conflock(fl, cfl);
780                         if (cfl->fl_nspid)
781                                 fl->fl_pid = pid_vnr(cfl->fl_nspid);
782                         goto out;
783                 }
784         }
785         fl->fl_type = F_UNLCK;
786 out:
787         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
788         return;
789 }
790 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
791
792 /*
793  * Deadlock detection:
794  *
795  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
796  * locks.
797  *
798  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
799  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
800  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
801  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
802  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
803  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
804  * cycle.
805  *
806  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
807  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
808  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
809  *
810  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
811  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
812  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
813  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
814  *
815  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
816  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
817  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
818  * skip it for those.
819  *
820  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
821  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
822  * upgrade from read to write locks on the same inode.
823  */
824
825 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
826
827 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
828 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
829 {
830         struct file_lock *fl;
831
832         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
833                 if (posix_same_owner(fl, block_fl))
834                         return fl->fl_next;
835         }
836         return NULL;
837 }
838
839 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
840 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
841                                 struct file_lock *block_fl)
842 {
843         int i = 0;
844
845         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
846
847         /*
848          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
849          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
850          */
851         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
852                 return 0;
853
854         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
855                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
856                         return 0;
857                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
858                         return 1;
859         }
860         return 0;
861 }
862
863 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
864  * after any leases, but before any posix locks.
865  *
866  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
867  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
868  * value for -ENOENT.
869  */
870 static int flock_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *request)
871 {
872         struct file_lock *new_fl = NULL;
873         struct file_lock *fl;
874         struct file_lock_context *ctx;
875         struct inode *inode = file_inode(filp);
876         int error = 0;
877         bool found = false;
878         LIST_HEAD(dispose);
879
880         ctx = locks_get_lock_context(inode);
881         if (!ctx)
882                 return -ENOMEM;
883
884         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
885                 new_fl = locks_alloc_lock();
886                 if (!new_fl)
887                         return -ENOMEM;
888         }
889
890         spin_lock(&ctx->flc_lock);
891         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
892                 goto find_conflict;
893
894         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
895                 if (filp != fl->fl_file)
896                         continue;
897                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
898                         goto out;
899                 found = true;
900                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
901                 break;
902         }
903
904         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
905                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
906                         error = -ENOENT;
907                 goto out;
908         }
909
910 find_conflict:
911         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
912                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
913                         continue;
914                 error = -EAGAIN;
915                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
916                         goto out;
917                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
918                 locks_insert_block(fl, request);
919                 goto out;
920         }
921         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
922                 goto out;
923         locks_copy_lock(new_fl, request);
924         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
925         new_fl = NULL;
926         error = 0;
927
928 out:
929         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
930         if (new_fl)
931                 locks_free_lock(new_fl);
932         locks_dispose_list(&dispose);
933         return error;
934 }
935
936 static int __posix_lock_file(struct inode *inode, struct file_lock *request, struct file_lock *conflock)
937 {
938         struct file_lock *fl, *tmp;
939         struct file_lock *new_fl = NULL;
940         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
941         struct file_lock *left = NULL;
942         struct file_lock *right = NULL;
943         struct file_lock_context *ctx;
944         int error;
945         bool added = false;
946         LIST_HEAD(dispose);
947
948         ctx = locks_get_lock_context(inode);
949         if (!ctx)
950                 return -ENOMEM;
951
952         /*
953          * We may need two file_lock structures for this operation,
954          * so we get them in advance to avoid races.
955          *
956          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
957          */
958         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
959             (request->fl_type != F_UNLCK ||
960              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
961                 new_fl = locks_alloc_lock();
962                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
963         }
964
965         spin_lock(&ctx->flc_lock);
966         /*
967          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
968          * there are any, either return error or put the request on the
969          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
970          */
971         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
972                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
973                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
974                                 continue;
975                         if (conflock)
976                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
977                         error = -EAGAIN;
978                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
979                                 goto out;
980                         /*
981                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
982                          * locks list must be done while holding the same lock!
983                          */
984                         error = -EDEADLK;
985                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
986                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
987                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
988                                 __locks_insert_block(fl, request);
989                         }
990                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
991                         goto out;
992                 }
993         }
994
995         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
996         error = 0;
997         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
998                 goto out;
999
1000         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1001         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1002                 if (posix_same_owner(request, fl))
1003                         break;
1004         }
1005
1006         /* Process locks with this owner. */
1007         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1008                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1009                         break;
1010
1011                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1012                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1013                         /* In all comparisons of start vs end, use
1014                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1015                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1016                          */
1017                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1018                                 continue;
1019                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1020                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1021                          */
1022                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1023                                 break;
1024
1025                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1026                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1027                          * lock yielding from the lower start address of both
1028                          * locks to the higher end address.
1029                          */
1030                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1031                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1032                         else
1033                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1034                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1035                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1036                         else
1037                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1038                         if (added) {
1039                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1040                                 continue;
1041                         }
1042                         request = fl;
1043                         added = true;
1044                 } else {
1045                         /* Processing for different lock types is a bit
1046                          * more complex.
1047                          */
1048                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1049                                 continue;
1050                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1051                                 break;
1052                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1053                                 added = true;
1054                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1055                                 left = fl;
1056                         /* If the next lock in the list has a higher end
1057                          * address than the new one, insert the new one here.
1058                          */
1059                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1060                                 right = fl;
1061                                 break;
1062                         }
1063                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1064                                 /* The new lock completely replaces an old
1065                                  * one (This may happen several times).
1066                                  */
1067                                 if (added) {
1068                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1069                                         continue;
1070                                 }
1071                                 /*
1072                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1073                                  * remove the old one. It's safe to do the
1074                                  * insert here since we know that we won't be
1075                                  * using new_fl later, and that the lock is
1076                                  * just replacing an existing lock.
1077                                  */
1078                                 error = -ENOLCK;
1079                                 if (!new_fl)
1080                                         goto out;
1081                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1082                                 request = new_fl;
1083                                 new_fl = NULL;
1084                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1085                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1086                                 added = true;
1087                         }
1088                 }
1089         }
1090
1091         /*
1092          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1093          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1094          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1095          */
1096         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1097         if (right && left == right && !new_fl2)
1098                 goto out;
1099
1100         error = 0;
1101         if (!added) {
1102                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1103                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1104                                 error = -ENOENT;
1105                         goto out;
1106                 }
1107
1108                 if (!new_fl) {
1109                         error = -ENOLCK;
1110                         goto out;
1111                 }
1112                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1113                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1114                 fl = new_fl;
1115                 new_fl = NULL;
1116         }
1117         if (right) {
1118                 if (left == right) {
1119                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1120                          * so we have to use the second new lock.
1121                          */
1122                         left = new_fl2;
1123                         new_fl2 = NULL;
1124                         locks_copy_lock(left, right);
1125                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1126                 }
1127                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1128                 locks_wake_up_blocks(right);
1129         }
1130         if (left) {
1131                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1132                 locks_wake_up_blocks(left);
1133         }
1134  out:
1135         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1136         /*
1137          * Free any unused locks.
1138          */
1139         if (new_fl)
1140                 locks_free_lock(new_fl);
1141         if (new_fl2)
1142                 locks_free_lock(new_fl2);
1143         locks_dispose_list(&dispose);
1144         return error;
1145 }
1146
1147 /**
1148  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1149  * @filp: The file to apply the lock to
1150  * @fl: The lock to be applied
1151  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1152  *
1153  * Add a POSIX style lock to a file.
1154  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1155  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1156  *
1157  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1158  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1159  * value for -ENOENT.
1160  */
1161 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1162                         struct file_lock *conflock)
1163 {
1164         return __posix_lock_file(file_inode(filp), fl, conflock);
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1167
1168 /**
1169  * posix_lock_file_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1170  * @filp: The file to apply the lock to
1171  * @fl: The lock to be applied
1172  *
1173  * Add a POSIX style lock to a file.
1174  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1175  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1176  */
1177 int posix_lock_file_wait(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1178 {
1179         int error;
1180         might_sleep ();
1181         for (;;) {
1182                 error = posix_lock_file(filp, fl, NULL);
1183                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1184                         break;
1185                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
1186                 if (!error)
1187                         continue;
1188
1189                 locks_delete_block(fl);
1190                 break;
1191         }
1192         return error;
1193 }
1194 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file_wait);
1195
1196 /**
1197  * locks_mandatory_locked - Check for an active lock
1198  * @file: the file to check
1199  *
1200  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1201  * This function is called from locks_verify_locked() only.
1202  */
1203 int locks_mandatory_locked(struct file *file)
1204 {
1205         int ret;
1206         struct inode *inode = file_inode(file);
1207         struct file_lock_context *ctx;
1208         struct file_lock *fl;
1209
1210         ctx = inode->i_flctx;
1211         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix))
1212                 return 0;
1213
1214         /*
1215          * Search the lock list for this inode for any POSIX locks.
1216          */
1217         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1218         ret = 0;
1219         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1220                 if (fl->fl_owner != current->files &&
1221                     fl->fl_owner != file) {
1222                         ret = -EAGAIN;
1223                         break;
1224                 }
1225         }
1226         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1227         return ret;
1228 }
1229
1230 /**
1231  * locks_mandatory_area - Check for a conflicting lock
1232  * @read_write: %FLOCK_VERIFY_WRITE for exclusive access, %FLOCK_VERIFY_READ
1233  *              for shared
1234  * @inode:      the file to check
1235  * @filp:       how the file was opened (if it was)
1236  * @offset:     start of area to check
1237  * @count:      length of area to check
1238  *
1239  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1240  * This function is called from rw_verify_area() and
1241  * locks_verify_truncate().
1242  */
1243 int locks_mandatory_area(int read_write, struct inode *inode,
1244                          struct file *filp, loff_t offset,
1245                          size_t count)
1246 {
1247         struct file_lock fl;
1248         int error;
1249         bool sleep = false;
1250
1251         locks_init_lock(&fl);
1252         fl.fl_pid = current->tgid;
1253         fl.fl_file = filp;
1254         fl.fl_flags = FL_POSIX | FL_ACCESS;
1255         if (filp && !(filp->f_flags & O_NONBLOCK))
1256                 sleep = true;
1257         fl.fl_type = (read_write == FLOCK_VERIFY_WRITE) ? F_WRLCK : F_RDLCK;
1258         fl.fl_start = offset;
1259         fl.fl_end = offset + count - 1;
1260
1261         for (;;) {
1262                 if (filp) {
1263                         fl.fl_owner = filp;
1264                         fl.fl_flags &= ~FL_SLEEP;
1265                         error = __posix_lock_file(inode, &fl, NULL);
1266                         if (!error)
1267                                 break;
1268                 }
1269
1270                 if (sleep)
1271                         fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
1272                 fl.fl_owner = current->files;
1273                 error = __posix_lock_file(inode, &fl, NULL);
1274                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1275                         break;
1276                 error = wait_event_interruptible(fl.fl_wait, !fl.fl_next);
1277                 if (!error) {
1278                         /*
1279                          * If we've been sleeping someone might have
1280                          * changed the permissions behind our back.
1281                          */
1282                         if (__mandatory_lock(inode))
1283                                 continue;
1284                 }
1285
1286                 locks_delete_block(&fl);
1287                 break;
1288         }
1289
1290         return error;
1291 }
1292
1293 EXPORT_SYMBOL(locks_mandatory_area);
1294
1295 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1296 {
1297         switch (arg) {
1298         case F_UNLCK:
1299                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1300                 /* fall through: */
1301         case F_RDLCK:
1302                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1303         }
1304 }
1305
1306 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1307 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1308 {
1309         int error = assign_type(fl, arg);
1310
1311         if (error)
1312                 return error;
1313         lease_clear_pending(fl, arg);
1314         locks_wake_up_blocks(fl);
1315         if (arg == F_UNLCK) {
1316                 struct file *filp = fl->fl_file;
1317
1318                 f_delown(filp);
1319                 filp->f_owner.signum = 0;
1320                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1321                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1322                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1323                         fl->fl_fasync = NULL;
1324                 }
1325                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1326         }
1327         return 0;
1328 }
1329 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1330
1331 static bool past_time(unsigned long then)
1332 {
1333         if (!then)
1334                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1335                 return false;
1336         return time_after(jiffies, then);
1337 }
1338
1339 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1340 {
1341         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1342         struct file_lock *fl, *tmp;
1343
1344         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1345
1346         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1347                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1348                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1349                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1350                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1351                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1352         }
1353 }
1354
1355 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1356 {
1357         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT))
1358                 return false;
1359         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE))
1360                 return false;
1361         return locks_conflict(breaker, lease);
1362 }
1363
1364 static bool
1365 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1366 {
1367         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1368         struct file_lock *fl;
1369
1370         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1371
1372         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1373                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1374                         return true;
1375         }
1376         return false;
1377 }
1378
1379 /**
1380  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1381  *      @inode: the inode of the file to return
1382  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1383  *          break all leases
1384  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1385  *          only delegations
1386  *
1387  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1388  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1389  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1390  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1391  */
1392 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1393 {
1394         int error = 0;
1395         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1396         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1397         unsigned long break_time;
1398         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1399         LIST_HEAD(dispose);
1400
1401         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1402         if (IS_ERR(new_fl))
1403                 return PTR_ERR(new_fl);
1404         new_fl->fl_flags = type;
1405
1406         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1407         if (!ctx) {
1408                 WARN_ON_ONCE(1);
1409                 return error;
1410         }
1411
1412         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1413
1414         time_out_leases(inode, &dispose);
1415
1416         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1417                 goto out;
1418
1419         break_time = 0;
1420         if (lease_break_time > 0) {
1421                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1422                 if (break_time == 0)
1423                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1424         }
1425
1426         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1427                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1428                         continue;
1429                 if (want_write) {
1430                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1431                                 continue;
1432                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1433                         fl->fl_break_time = break_time;
1434                 } else {
1435                         if (lease_breaking(fl))
1436                                 continue;
1437                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1438                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1439                 }
1440                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1441                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1442         }
1443
1444         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1445                 goto out;
1446
1447         if (mode & O_NONBLOCK) {
1448                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1449                 error = -EWOULDBLOCK;
1450                 goto out;
1451         }
1452
1453 restart:
1454         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1455         break_time = fl->fl_break_time;
1456         if (break_time != 0)
1457                 break_time -= jiffies;
1458         if (break_time == 0)
1459                 break_time++;
1460         locks_insert_block(fl, new_fl);
1461         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1462         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1463         locks_dispose_list(&dispose);
1464         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1465                                                 !new_fl->fl_next, break_time);
1466         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1467         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1468         locks_delete_block(new_fl);
1469         if (error >= 0) {
1470                 /*
1471                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1472                  * broken yet
1473                  */
1474                 if (error == 0)
1475                         time_out_leases(inode, &dispose);
1476                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1477                         goto restart;
1478                 error = 0;
1479         }
1480 out:
1481         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1482         locks_dispose_list(&dispose);
1483         locks_free_lock(new_fl);
1484         return error;
1485 }
1486
1487 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1488
1489 /**
1490  *      lease_get_mtime - get the last modified time of an inode
1491  *      @inode: the inode
1492  *      @time:  pointer to a timespec which will contain the last modified time
1493  *
1494  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1495  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1496  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1497  */
1498 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec *time)
1499 {
1500         bool has_lease = false;
1501         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1502         struct file_lock *fl;
1503
1504         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1505                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1506                 if (!list_empty(&ctx->flc_lease)) {
1507                         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease,
1508                                                 struct file_lock, fl_list);
1509                         if (fl->fl_type == F_WRLCK)
1510                                 has_lease = true;
1511                 }
1512                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1513         }
1514
1515         if (has_lease)
1516                 *time = current_fs_time(inode->i_sb);
1517         else
1518                 *time = inode->i_mtime;
1519 }
1520
1521 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1522
1523 /**
1524  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1525  *      @filp: the file
1526  *
1527  *      The value returned by this function will be one of
1528  *      (if no lease break is pending):
1529  *
1530  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1531  *
1532  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1533  *
1534  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1535  *
1536  *      (if a lease break is pending):
1537  *
1538  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1539  *              changed to a shared lease (or removed).
1540  *
1541  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1542  *
1543  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1544  *      should be returned to userspace.
1545  */
1546 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1547 {
1548         struct file_lock *fl;
1549         struct inode *inode = file_inode(filp);
1550         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1551         int type = F_UNLCK;
1552         LIST_HEAD(dispose);
1553
1554         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1555                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1556                 time_out_leases(file_inode(filp), &dispose);
1557                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1558                         if (fl->fl_file != filp)
1559                                 continue;
1560                         type = target_leasetype(fl);
1561                         break;
1562                 }
1563                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1564                 locks_dispose_list(&dispose);
1565         }
1566         return type;
1567 }
1568
1569 /**
1570  * check_conflicting_open - see if the given dentry points to a file that has
1571  *                          an existing open that would conflict with the
1572  *                          desired lease.
1573  * @dentry:     dentry to check
1574  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1575  *
1576  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1577  * conflict with the lease we're trying to set.
1578  */
1579 static int
1580 check_conflicting_open(const struct dentry *dentry, const long arg, int flags)
1581 {
1582         int ret = 0;
1583         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1584
1585         if (flags & FL_LAYOUT)
1586                 return 0;
1587
1588         if ((arg == F_RDLCK) && (atomic_read(&inode->i_writecount) > 0))
1589                 return -EAGAIN;
1590
1591         if ((arg == F_WRLCK) && ((d_count(dentry) > 1) ||
1592             (atomic_read(&inode->i_count) > 1)))
1593                 ret = -EAGAIN;
1594
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 static int
1599 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1600 {
1601         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1602         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1603         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1604         struct file_lock_context *ctx;
1605         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1606         int error;
1607         LIST_HEAD(dispose);
1608
1609         lease = *flp;
1610         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1611
1612         ctx = locks_get_lock_context(inode);
1613         if (!ctx)
1614                 return -ENOMEM;
1615
1616         /*
1617          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1618          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1619          * because delegations are an optional optimization, and if
1620          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1621          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1622          * hand out a delegation on.
1623          */
1624         if (is_deleg && !mutex_trylock(&inode->i_mutex))
1625                 return -EAGAIN;
1626
1627         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1628                 /* Write delegations are not currently supported: */
1629                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1630                 WARN_ON_ONCE(1);
1631                 return -EINVAL;
1632         }
1633
1634         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1635         time_out_leases(inode, &dispose);
1636         error = check_conflicting_open(dentry, arg, lease->fl_flags);
1637         if (error)
1638                 goto out;
1639
1640         /*
1641          * At this point, we know that if there is an exclusive
1642          * lease on this file, then we hold it on this filp
1643          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1644          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1645          * then the file is not open by anyone (including us)
1646          * except for this filp.
1647          */
1648         error = -EAGAIN;
1649         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1650                 if (fl->fl_file == filp &&
1651                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1652                         my_fl = fl;
1653                         continue;
1654                 }
1655
1656                 /*
1657                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1658                  * this file:
1659                  */
1660                 if (arg == F_WRLCK)
1661                         goto out;
1662                 /*
1663                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1664                  * new lease if someone else is opening for write:
1665                  */
1666                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1667                         goto out;
1668         }
1669
1670         if (my_fl != NULL) {
1671                 lease = my_fl;
1672                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1673                 if (error)
1674                         goto out;
1675                 goto out_setup;
1676         }
1677
1678         error = -EINVAL;
1679         if (!leases_enable)
1680                 goto out;
1681
1682         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1683         /*
1684          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1685          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1686          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1687          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1688          *
1689          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1690          * precedes these checks.
1691          */
1692         smp_mb();
1693         error = check_conflicting_open(dentry, arg, lease->fl_flags);
1694         if (error) {
1695                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1696                 goto out;
1697         }
1698
1699 out_setup:
1700         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1701                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1702 out:
1703         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1704         locks_dispose_list(&dispose);
1705         if (is_deleg)
1706                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1707         if (!error && !my_fl)
1708                 *flp = NULL;
1709         return error;
1710 }
1711
1712 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1713 {
1714         int error = -EAGAIN;
1715         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1716         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1717         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1718         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1719         LIST_HEAD(dispose);
1720
1721         if (!ctx) {
1722                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1723                 return error;
1724         }
1725
1726         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1727         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1728                 if (fl->fl_file == filp &&
1729                     fl->fl_owner == owner) {
1730                         victim = fl;
1731                         break;
1732                 }
1733         }
1734         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1735         if (victim)
1736                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1737         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1738         locks_dispose_list(&dispose);
1739         return error;
1740 }
1741
1742 /**
1743  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1744  *      @filp:  file pointer
1745  *      @arg:   type of lease to obtain
1746  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1747  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1748  *              doesn't require it)
1749  *
1750  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1751  *      by break_lease().
1752  */
1753 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1754                         void **priv)
1755 {
1756         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1757         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1758         int error;
1759
1760         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1761                 return -EACCES;
1762         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1763                 return -EINVAL;
1764         error = security_file_lock(filp, arg);
1765         if (error)
1766                 return error;
1767
1768         switch (arg) {
1769         case F_UNLCK:
1770                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1771         case F_RDLCK:
1772         case F_WRLCK:
1773                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1774                         WARN_ON_ONCE(1);
1775                         return -ENOLCK;
1776                 }
1777
1778                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1779         default:
1780                 return -EINVAL;
1781         }
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1784
1785 /**
1786  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1787  * @filp:       file pointer
1788  * @arg:        type of lease to obtain
1789  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1790  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1791  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1792  *
1793  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1794  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1795  * an existing lease, the (*lease)->fl_lmops->lm_break operation must be set;
1796  * if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1797  * stack trace).
1798  *
1799  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1800  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1801  */
1802 int
1803 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1804 {
1805         if (filp->f_op->setlease)
1806                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1807         else
1808                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1809 }
1810 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1811
1812 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1813 {
1814         struct file_lock *fl;
1815         struct fasync_struct *new;
1816         int error;
1817
1818         fl = lease_alloc(filp, arg);
1819         if (IS_ERR(fl))
1820                 return PTR_ERR(fl);
1821
1822         new = fasync_alloc();
1823         if (!new) {
1824                 locks_free_lock(fl);
1825                 return -ENOMEM;
1826         }
1827         new->fa_fd = fd;
1828
1829         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
1830         if (fl)
1831                 locks_free_lock(fl);
1832         if (new)
1833                 fasync_free(new);
1834         return error;
1835 }
1836
1837 /**
1838  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
1839  *      @fd: open file descriptor
1840  *      @filp: file pointer
1841  *      @arg: type of lease to obtain
1842  *
1843  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
1844  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
1845  *      receive a signal when the lease is broken.
1846  */
1847 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1848 {
1849         if (arg == F_UNLCK)
1850                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
1851         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
1852 }
1853
1854 /**
1855  * flock_lock_file_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
1856  * @filp: The file to apply the lock to
1857  * @fl: The lock to be applied
1858  *
1859  * Add a FLOCK style lock to a file.
1860  */
1861 int flock_lock_file_wait(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1862 {
1863         int error;
1864         might_sleep();
1865         for (;;) {
1866                 error = flock_lock_file(filp, fl);
1867                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1868                         break;
1869                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
1870                 if (!error)
1871                         continue;
1872
1873                 locks_delete_block(fl);
1874                 break;
1875         }
1876         return error;
1877 }
1878
1879 EXPORT_SYMBOL(flock_lock_file_wait);
1880
1881 /**
1882  *      sys_flock: - flock() system call.
1883  *      @fd: the file descriptor to lock.
1884  *      @cmd: the type of lock to apply.
1885  *
1886  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
1887  *      The @cmd can be one of
1888  *
1889  *      %LOCK_SH -- a shared lock.
1890  *
1891  *      %LOCK_EX -- an exclusive lock.
1892  *
1893  *      %LOCK_UN -- remove an existing lock.
1894  *
1895  *      %LOCK_MAND -- a `mandatory' flock.  This exists to emulate Windows Share Modes.
1896  *
1897  *      %LOCK_MAND can be combined with %LOCK_READ or %LOCK_WRITE to allow other
1898  *      processes read and write access respectively.
1899  */
1900 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
1901 {
1902         struct fd f = fdget(fd);
1903         struct file_lock *lock;
1904         int can_sleep, unlock;
1905         int error;
1906
1907         error = -EBADF;
1908         if (!f.file)
1909                 goto out;
1910
1911         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
1912         cmd &= ~LOCK_NB;
1913         unlock = (cmd == LOCK_UN);
1914
1915         if (!unlock && !(cmd & LOCK_MAND) &&
1916             !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
1917                 goto out_putf;
1918
1919         lock = flock_make_lock(f.file, cmd);
1920         if (IS_ERR(lock)) {
1921                 error = PTR_ERR(lock);
1922                 goto out_putf;
1923         }
1924
1925         if (can_sleep)
1926                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
1927
1928         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
1929         if (error)
1930                 goto out_free;
1931
1932         if (f.file->f_op->flock)
1933                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
1934                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
1935                                           lock);
1936         else
1937                 error = flock_lock_file_wait(f.file, lock);
1938
1939  out_free:
1940         locks_free_lock(lock);
1941
1942  out_putf:
1943         fdput(f);
1944  out:
1945         return error;
1946 }
1947
1948 /**
1949  * vfs_test_lock - test file byte range lock
1950  * @filp: The file to test lock for
1951  * @fl: The lock to test; also used to hold result
1952  *
1953  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
1954  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
1955  */
1956 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1957 {
1958         if (filp->f_op->lock)
1959                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
1960         posix_test_lock(filp, fl);
1961         return 0;
1962 }
1963 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
1964
1965 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
1966 {
1967         flock->l_pid = IS_OFDLCK(fl) ? -1 : fl->fl_pid;
1968 #if BITS_PER_LONG == 32
1969         /*
1970          * Make sure we can represent the posix lock via
1971          * legacy 32bit flock.
1972          */
1973         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
1974                 return -EOVERFLOW;
1975         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
1976                 return -EOVERFLOW;
1977 #endif
1978         flock->l_start = fl->fl_start;
1979         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
1980                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
1981         flock->l_whence = 0;
1982         flock->l_type = fl->fl_type;
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 #if BITS_PER_LONG == 32
1987 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
1988 {
1989         flock->l_pid = IS_OFDLCK(fl) ? -1 : fl->fl_pid;
1990         flock->l_start = fl->fl_start;
1991         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
1992                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
1993         flock->l_whence = 0;
1994         flock->l_type = fl->fl_type;
1995 }
1996 #endif
1997
1998 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
1999  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2000  */
2001 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock __user *l)
2002 {
2003         struct file_lock file_lock;
2004         struct flock flock;
2005         int error;
2006
2007         error = -EFAULT;
2008         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2009                 goto out;
2010         error = -EINVAL;
2011         if ((flock.l_type != F_RDLCK) && (flock.l_type != F_WRLCK))
2012                 goto out;
2013
2014         error = flock_to_posix_lock(filp, &file_lock, &flock);
2015         if (error)
2016                 goto out;
2017
2018         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2019                 error = -EINVAL;
2020                 if (flock.l_pid != 0)
2021                         goto out;
2022
2023                 cmd = F_GETLK;
2024                 file_lock.fl_flags |= FL_OFDLCK;
2025                 file_lock.fl_owner = filp;
2026         }
2027
2028         error = vfs_test_lock(filp, &file_lock);
2029         if (error)
2030                 goto out;
2031  
2032         flock.l_type = file_lock.fl_type;
2033         if (file_lock.fl_type != F_UNLCK) {
2034                 error = posix_lock_to_flock(&flock, &file_lock);
2035                 if (error)
2036                         goto rel_priv;
2037         }
2038         error = -EFAULT;
2039         if (!copy_to_user(l, &flock, sizeof(flock)))
2040                 error = 0;
2041 rel_priv:
2042         locks_release_private(&file_lock);
2043 out:
2044         return error;
2045 }
2046
2047 /**
2048  * vfs_lock_file - file byte range lock
2049  * @filp: The file to apply the lock to
2050  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2051  * @fl: The lock to be applied
2052  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2053  *
2054  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2055  * as the final argument.
2056  *
2057  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2058  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2059  * some acceptable default.
2060  *
2061  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2062  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2063  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2064  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2065  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2066  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2067  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2068  * request completes.
2069  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2070  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2071  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2072  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2073  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2074  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2075  * the correct lock cleanup when required.
2076  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2077  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2078  * return code.
2079  */
2080 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2081 {
2082         if (filp->f_op->lock)
2083                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2084         else
2085                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2086 }
2087 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2088
2089 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2090                              struct file_lock *fl)
2091 {
2092         int error;
2093
2094         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2095         if (error)
2096                 return error;
2097
2098         for (;;) {
2099                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2100                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2101                         break;
2102                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
2103                 if (!error)
2104                         continue;
2105
2106                 locks_delete_block(fl);
2107                 break;
2108         }
2109
2110         return error;
2111 }
2112
2113 /* Ensure that fl->fl_filp has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2114 static int
2115 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2116 {
2117         switch (fl->fl_type) {
2118         case F_RDLCK:
2119                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2120                         return -EBADF;
2121                 break;
2122         case F_WRLCK:
2123                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2124                         return -EBADF;
2125         }
2126         return 0;
2127 }
2128
2129 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2130  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2131  */
2132 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2133                 struct flock __user *l)
2134 {
2135         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2136         struct flock flock;
2137         struct inode *inode;
2138         struct file *f;
2139         int error;
2140
2141         if (file_lock == NULL)
2142                 return -ENOLCK;
2143
2144         /*
2145          * This might block, so we do it before checking the inode.
2146          */
2147         error = -EFAULT;
2148         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2149                 goto out;
2150
2151         inode = file_inode(filp);
2152
2153         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2154          * and shared.
2155          */
2156         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2157                 error = -EAGAIN;
2158                 goto out;
2159         }
2160
2161 again:
2162         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, &flock);
2163         if (error)
2164                 goto out;
2165
2166         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2167         if (error)
2168                 goto out;
2169
2170         /*
2171          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2172          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2173          */
2174         switch (cmd) {
2175         case F_OFD_SETLK:
2176                 error = -EINVAL;
2177                 if (flock.l_pid != 0)
2178                         goto out;
2179
2180                 cmd = F_SETLK;
2181                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2182                 file_lock->fl_owner = filp;
2183                 break;
2184         case F_OFD_SETLKW:
2185                 error = -EINVAL;
2186                 if (flock.l_pid != 0)
2187                         goto out;
2188
2189                 cmd = F_SETLKW;
2190                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2191                 file_lock->fl_owner = filp;
2192                 /* Fallthrough */
2193         case F_SETLKW:
2194                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2195         }
2196
2197         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2198
2199         /*
2200          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by
2201          * releasing the lock that was just acquired.
2202          */
2203         /*
2204          * we need that spin_lock here - it prevents reordering between
2205          * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in close().
2206          * rcu_read_lock() wouldn't do.
2207          */
2208         spin_lock(&current->files->file_lock);
2209         f = fcheck(fd);
2210         spin_unlock(&current->files->file_lock);
2211         if (!error && f != filp && flock.l_type != F_UNLCK) {
2212                 flock.l_type = F_UNLCK;
2213                 goto again;
2214         }
2215
2216 out:
2217         locks_free_lock(file_lock);
2218         return error;
2219 }
2220
2221 #if BITS_PER_LONG == 32
2222 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2223  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2224  */
2225 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 __user *l)
2226 {
2227         struct file_lock file_lock;
2228         struct flock64 flock;
2229         int error;
2230
2231         error = -EFAULT;
2232         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2233                 goto out;
2234         error = -EINVAL;
2235         if ((flock.l_type != F_RDLCK) && (flock.l_type != F_WRLCK))
2236                 goto out;
2237
2238         error = flock64_to_posix_lock(filp, &file_lock, &flock);
2239         if (error)
2240                 goto out;
2241
2242         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2243                 error = -EINVAL;
2244                 if (flock.l_pid != 0)
2245                         goto out;
2246
2247                 cmd = F_GETLK64;
2248                 file_lock.fl_flags |= FL_OFDLCK;
2249                 file_lock.fl_owner = filp;
2250         }
2251
2252         error = vfs_test_lock(filp, &file_lock);
2253         if (error)
2254                 goto out;
2255
2256         flock.l_type = file_lock.fl_type;
2257         if (file_lock.fl_type != F_UNLCK)
2258                 posix_lock_to_flock64(&flock, &file_lock);
2259
2260         error = -EFAULT;
2261         if (!copy_to_user(l, &flock, sizeof(flock)))
2262                 error = 0;
2263
2264         locks_release_private(&file_lock);
2265 out:
2266         return error;
2267 }
2268
2269 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2270  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2271  */
2272 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2273                 struct flock64 __user *l)
2274 {
2275         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2276         struct flock64 flock;
2277         struct inode *inode;
2278         struct file *f;
2279         int error;
2280
2281         if (file_lock == NULL)
2282                 return -ENOLCK;
2283
2284         /*
2285          * This might block, so we do it before checking the inode.
2286          */
2287         error = -EFAULT;
2288         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2289                 goto out;
2290
2291         inode = file_inode(filp);
2292
2293         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2294          * and shared.
2295          */
2296         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2297                 error = -EAGAIN;
2298                 goto out;
2299         }
2300
2301 again:
2302         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, &flock);
2303         if (error)
2304                 goto out;
2305
2306         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2307         if (error)
2308                 goto out;
2309
2310         /*
2311          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2312          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2313          */
2314         switch (cmd) {
2315         case F_OFD_SETLK:
2316                 error = -EINVAL;
2317                 if (flock.l_pid != 0)
2318                         goto out;
2319
2320                 cmd = F_SETLK64;
2321                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2322                 file_lock->fl_owner = filp;
2323                 break;
2324         case F_OFD_SETLKW:
2325                 error = -EINVAL;
2326                 if (flock.l_pid != 0)
2327                         goto out;
2328
2329                 cmd = F_SETLKW64;
2330                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2331                 file_lock->fl_owner = filp;
2332                 /* Fallthrough */
2333         case F_SETLKW64:
2334                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2335         }
2336
2337         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2338
2339         /*
2340          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by
2341          * releasing the lock that was just acquired.
2342          */
2343         spin_lock(&current->files->file_lock);
2344         f = fcheck(fd);
2345         spin_unlock(&current->files->file_lock);
2346         if (!error && f != filp && flock.l_type != F_UNLCK) {
2347                 flock.l_type = F_UNLCK;
2348                 goto again;
2349         }
2350
2351 out:
2352         locks_free_lock(file_lock);
2353         return error;
2354 }
2355 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2356
2357 /*
2358  * This function is called when the file is being removed
2359  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2360  * are deleted at this time.
2361  */
2362 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2363 {
2364         struct file_lock lock;
2365         struct file_lock_context *ctx = file_inode(filp)->i_flctx;
2366
2367         /*
2368          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2369          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2370          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2371          */
2372         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2373                 return;
2374
2375         lock.fl_type = F_UNLCK;
2376         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2377         lock.fl_start = 0;
2378         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2379         lock.fl_owner = owner;
2380         lock.fl_pid = current->tgid;
2381         lock.fl_file = filp;
2382         lock.fl_ops = NULL;
2383         lock.fl_lmops = NULL;
2384
2385         vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2386
2387         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2388                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2389 }
2390
2391 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2392
2393 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2394 static void
2395 locks_remove_flock(struct file *filp)
2396 {
2397         struct file_lock fl = {
2398                 .fl_owner = filp,
2399                 .fl_pid = current->tgid,
2400                 .fl_file = filp,
2401                 .fl_flags = FL_FLOCK,
2402                 .fl_type = F_UNLCK,
2403                 .fl_end = OFFSET_MAX,
2404         };
2405         struct file_lock_context *flctx = file_inode(filp)->i_flctx;
2406
2407         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2408                 return;
2409
2410         if (filp->f_op->flock)
2411                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2412         else
2413                 flock_lock_file(filp, &fl);
2414
2415         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2416                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2417 }
2418
2419 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2420 static void
2421 locks_remove_lease(struct file *filp)
2422 {
2423         struct inode *inode = file_inode(filp);
2424         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
2425         struct file_lock *fl, *tmp;
2426         LIST_HEAD(dispose);
2427
2428         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2429                 return;
2430
2431         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2432         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2433                 if (filp == fl->fl_file)
2434                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2435         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2436         locks_dispose_list(&dispose);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * This function is called on the last close of an open file.
2441  */
2442 void locks_remove_file(struct file *filp)
2443 {
2444         if (!file_inode(filp)->i_flctx)
2445                 return;
2446
2447         /* remove any OFD locks */
2448         locks_remove_posix(filp, filp);
2449
2450         /* remove flock locks */
2451         locks_remove_flock(filp);
2452
2453         /* remove any leases */
2454         locks_remove_lease(filp);
2455 }
2456
2457 /**
2458  *      posix_unblock_lock - stop waiting for a file lock
2459  *      @waiter: the lock which was waiting
2460  *
2461  *      lockd needs to block waiting for locks.
2462  */
2463 int
2464 posix_unblock_lock(struct file_lock *waiter)
2465 {
2466         int status = 0;
2467
2468         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2469         if (waiter->fl_next)
2470                 __locks_delete_block(waiter);
2471         else
2472                 status = -ENOENT;
2473         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2474         return status;
2475 }
2476 EXPORT_SYMBOL(posix_unblock_lock);
2477
2478 /**
2479  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2480  * @filp: The file to apply the unblock to
2481  * @fl: The lock to be unblocked
2482  *
2483  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2484  */
2485 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2486 {
2487         if (filp->f_op->lock)
2488                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2489         return 0;
2490 }
2491
2492 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2493
2494 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2495 #include <linux/proc_fs.h>
2496 #include <linux/seq_file.h>
2497
2498 struct locks_iterator {
2499         int     li_cpu;
2500         loff_t  li_pos;
2501 };
2502
2503 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2504                             loff_t id, char *pfx)
2505 {
2506         struct inode *inode = NULL;
2507         unsigned int fl_pid;
2508
2509         if (fl->fl_nspid)
2510                 fl_pid = pid_vnr(fl->fl_nspid);
2511         else
2512                 fl_pid = fl->fl_pid;
2513
2514         if (fl->fl_file != NULL)
2515                 inode = file_inode(fl->fl_file);
2516
2517         seq_printf(f, "%lld:%s ", id, pfx);
2518         if (IS_POSIX(fl)) {
2519                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2520                         seq_puts(f, "ACCESS");
2521                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2522                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2523                 else
2524                         seq_puts(f, "POSIX ");
2525
2526                 seq_printf(f, " %s ",
2527                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" :
2528                              mandatory_lock(inode) ? "MANDATORY" : "ADVISORY ");
2529         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2530                 if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2531                         seq_puts(f, "FLOCK  MSNFS     ");
2532                 } else {
2533                         seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2534                 }
2535         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2536                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2537                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2538                 else
2539                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2540
2541                 if (lease_breaking(fl))
2542                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2543                 else if (fl->fl_file)
2544                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2545                 else
2546                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2547         } else {
2548                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2549         }
2550         if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2551                 seq_printf(f, "%s ",
2552                                (fl->fl_type & LOCK_READ)
2553                                ? (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "RW   " : "READ "
2554                                : (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "WRITE" : "NONE ");
2555         } else {
2556                 seq_printf(f, "%s ",
2557                                (lease_breaking(fl))
2558                                ? (fl->fl_type == F_UNLCK) ? "UNLCK" : "READ "
2559                                : (fl->fl_type == F_WRLCK) ? "WRITE" : "READ ");
2560         }
2561         if (inode) {
2562 #ifdef WE_CAN_BREAK_LSLK_NOW
2563                 seq_printf(f, "%d %s:%ld ", fl_pid,
2564                                 inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
2565 #else
2566                 /* userspace relies on this representation of dev_t ;-( */
2567                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%ld ", fl_pid,
2568                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2569                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2570 #endif
2571         } else {
2572                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2573         }
2574         if (IS_POSIX(fl)) {
2575                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2576                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2577                 else
2578                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2579         } else {
2580                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2581         }
2582 }
2583
2584 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2585 {
2586         struct locks_iterator *iter = f->private;
2587         struct file_lock *fl, *bfl;
2588
2589         fl = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2590
2591         lock_get_status(f, fl, iter->li_pos, "");
2592
2593         list_for_each_entry(bfl, &fl->fl_block, fl_block)
2594                 lock_get_status(f, bfl, iter->li_pos, " ->");
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2600         __acquires(&blocked_lock_lock)
2601 {
2602         struct locks_iterator *iter = f->private;
2603
2604         iter->li_pos = *pos + 1;
2605         lg_global_lock(&file_lock_lglock);
2606         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2607         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list, &iter->li_cpu, *pos);
2608 }
2609
2610 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2611 {
2612         struct locks_iterator *iter = f->private;
2613
2614         ++iter->li_pos;
2615         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list, &iter->li_cpu, pos);
2616 }
2617
2618 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2619         __releases(&blocked_lock_lock)
2620 {
2621         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2622         lg_global_unlock(&file_lock_lglock);
2623 }
2624
2625 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2626         .start  = locks_start,
2627         .next   = locks_next,
2628         .stop   = locks_stop,
2629         .show   = locks_show,
2630 };
2631
2632 static int locks_open(struct inode *inode, struct file *filp)
2633 {
2634         return seq_open_private(filp, &locks_seq_operations,
2635                                         sizeof(struct locks_iterator));
2636 }
2637
2638 static const struct file_operations proc_locks_operations = {
2639         .open           = locks_open,
2640         .read           = seq_read,
2641         .llseek         = seq_lseek,
2642         .release        = seq_release_private,
2643 };
2644
2645 static int __init proc_locks_init(void)
2646 {
2647         proc_create("locks", 0, NULL, &proc_locks_operations);
2648         return 0;
2649 }
2650 module_init(proc_locks_init);
2651 #endif
2652
2653 static int __init filelock_init(void)
2654 {
2655         int i;
2656
2657         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2658                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2659
2660         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2661                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2662
2663         lg_lock_init(&file_lock_lglock, "file_lock_lglock");
2664
2665         for_each_possible_cpu(i)
2666                 INIT_HLIST_HEAD(per_cpu_ptr(&file_lock_list, i));
2667
2668         return 0;
2669 }
2670
2671 core_initcall(filelock_init);