Merge tag 'locking-core-2023-05-05' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-block.git] / fs / locks.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/locks.c
4  *
5  * We implement four types of file locks: BSD locks, posix locks, open
6  * file description locks, and leases.  For details about BSD locks,
7  * see the flock(2) man page; for details about the other three, see
8  * fcntl(2).
9  *
10  *
11  * Locking conflicts and dependencies:
12  * If multiple threads attempt to lock the same byte (or flock the same file)
13  * only one can be granted the lock, and other must wait their turn.
14  * The first lock has been "applied" or "granted", the others are "waiting"
15  * and are "blocked" by the "applied" lock..
16  *
17  * Waiting and applied locks are all kept in trees whose properties are:
18  *
19  *      - the root of a tree may be an applied or waiting lock.
20  *      - every other node in the tree is a waiting lock that
21  *        conflicts with every ancestor of that node.
22  *
23  * Every such tree begins life as a waiting singleton which obviously
24  * satisfies the above properties.
25  *
26  * The only ways we modify trees preserve these properties:
27  *
28  *      1. We may add a new leaf node, but only after first verifying that it
29  *         conflicts with all of its ancestors.
30  *      2. We may remove the root of a tree, creating a new singleton
31  *         tree from the root and N new trees rooted in the immediate
32  *         children.
33  *      3. If the root of a tree is not currently an applied lock, we may
34  *         apply it (if possible).
35  *      4. We may upgrade the root of the tree (either extend its range,
36  *         or upgrade its entire range from read to write).
37  *
38  * When an applied lock is modified in a way that reduces or downgrades any
39  * part of its range, we remove all its children (2 above).  This particularly
40  * happens when a lock is unlocked.
41  *
42  * For each of those child trees we "wake up" the thread which is
43  * waiting for the lock so it can continue handling as follows: if the
44  * root of the tree applies, we do so (3).  If it doesn't, it must
45  * conflict with some applied lock.  We remove (wake up) all of its children
46  * (2), and add it is a new leaf to the tree rooted in the applied
47  * lock (1).  We then repeat the process recursively with those
48  * children.
49  *
50  */
51
52 #include <linux/capability.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/filelock.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/init.h>
58 #include <linux/security.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/time.h>
62 #include <linux/rcupdate.h>
63 #include <linux/pid_namespace.h>
64 #include <linux/hashtable.h>
65 #include <linux/percpu.h>
66 #include <linux/sysctl.h>
67
68 #define CREATE_TRACE_POINTS
69 #include <trace/events/filelock.h>
70
71 #include <linux/uaccess.h>
72
73 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
74 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
75 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
76 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
77 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
78
79 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
80 {
81         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
82 }
83
84 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
85 {
86         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
87                 return F_UNLCK;
88         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
89                 return F_RDLCK;
90         return fl->fl_type;
91 }
92
93 static int leases_enable = 1;
94 static int lease_break_time = 45;
95
96 #ifdef CONFIG_SYSCTL
97 static struct ctl_table locks_sysctls[] = {
98         {
99                 .procname       = "leases-enable",
100                 .data           = &leases_enable,
101                 .maxlen         = sizeof(int),
102                 .mode           = 0644,
103                 .proc_handler   = proc_dointvec,
104         },
105 #ifdef CONFIG_MMU
106         {
107                 .procname       = "lease-break-time",
108                 .data           = &lease_break_time,
109                 .maxlen         = sizeof(int),
110                 .mode           = 0644,
111                 .proc_handler   = proc_dointvec,
112         },
113 #endif /* CONFIG_MMU */
114         {}
115 };
116
117 static int __init init_fs_locks_sysctls(void)
118 {
119         register_sysctl_init("fs", locks_sysctls);
120         return 0;
121 }
122 early_initcall(init_fs_locks_sysctls);
123 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
124
125 /*
126  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
127  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock.
128  * Global serialization is done using file_rwsem.
129  *
130  * Note that alterations to the list also require that the relevant flc_lock is
131  * held.
132  */
133 struct file_lock_list_struct {
134         spinlock_t              lock;
135         struct hlist_head       hlist;
136 };
137 static DEFINE_PER_CPU(struct file_lock_list_struct, file_lock_list);
138 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(file_rwsem);
139
140
141 /*
142  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
143  * It is protected by blocked_lock_lock.
144  *
145  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
146  * particular lockowner is waiting on.
147  *
148  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
149  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
150  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
151  */
152 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
153 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
154
155 /*
156  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
157  * want to be holding this lock.
158  *
159  * In addition, it also protects the fl->fl_blocked_requests list, and the
160  * fl->fl_blocker pointer for file_lock structures that are acting as lock
161  * requests (in contrast to those that are acting as records of acquired locks).
162  *
163  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
164  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
165  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
166  * flc_lock.
167  */
168 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
169
170 static struct kmem_cache *flctx_cache __read_mostly;
171 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
172
173 static struct file_lock_context *
174 locks_get_lock_context(struct inode *inode, int type)
175 {
176         struct file_lock_context *ctx;
177
178         /* paired with cmpxchg() below */
179         ctx = locks_inode_context(inode);
180         if (likely(ctx) || type == F_UNLCK)
181                 goto out;
182
183         ctx = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
184         if (!ctx)
185                 goto out;
186
187         spin_lock_init(&ctx->flc_lock);
188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_flock);
189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_posix);
190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_lease);
191
192         /*
193          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
194          * free the context we just allocated.
195          */
196         if (cmpxchg(&inode->i_flctx, NULL, ctx)) {
197                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
198                 ctx = locks_inode_context(inode);
199         }
200 out:
201         trace_locks_get_lock_context(inode, type, ctx);
202         return ctx;
203 }
204
205 static void
206 locks_dump_ctx_list(struct list_head *list, char *list_type)
207 {
208         struct file_lock *fl;
209
210         list_for_each_entry(fl, list, fl_list) {
211                 pr_warn("%s: fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n", list_type, fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
212         }
213 }
214
215 static void
216 locks_check_ctx_lists(struct inode *inode)
217 {
218         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
219
220         if (unlikely(!list_empty(&ctx->flc_flock) ||
221                      !list_empty(&ctx->flc_posix) ||
222                      !list_empty(&ctx->flc_lease))) {
223                 pr_warn("Leaked locks on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx:\n",
224                         MAJOR(inode->i_sb->s_dev), MINOR(inode->i_sb->s_dev),
225                         inode->i_ino);
226                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_flock, "FLOCK");
227                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_posix, "POSIX");
228                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_lease, "LEASE");
229         }
230 }
231
232 static void
233 locks_check_ctx_file_list(struct file *filp, struct list_head *list,
234                                 char *list_type)
235 {
236         struct file_lock *fl;
237         struct inode *inode = file_inode(filp);
238
239         list_for_each_entry(fl, list, fl_list)
240                 if (fl->fl_file == filp)
241                         pr_warn("Leaked %s lock on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx "
242                                 " fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n",
243                                 list_type, MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
244                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
245                                 fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
246 }
247
248 void
249 locks_free_lock_context(struct inode *inode)
250 {
251         struct file_lock_context *ctx = locks_inode_context(inode);
252
253         if (unlikely(ctx)) {
254                 locks_check_ctx_lists(inode);
255                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
256         }
257 }
258
259 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
260 {
261         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
262         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
263         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_requests);
264         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_member);
265         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
266 }
267
268 /* Allocate an empty lock structure. */
269 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
270 {
271         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
272
273         if (fl)
274                 locks_init_lock_heads(fl);
275
276         return fl;
277 }
278 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
279
280 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
281 {
282         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
283         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
284         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_requests));
285         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_member));
286         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
287
288         if (fl->fl_ops) {
289                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
290                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
291                 fl->fl_ops = NULL;
292         }
293
294         if (fl->fl_lmops) {
295                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner) {
296                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl->fl_owner);
297                         fl->fl_owner = NULL;
298                 }
299                 fl->fl_lmops = NULL;
300         }
301 }
302 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
303
304 /**
305  * locks_owner_has_blockers - Check for blocking lock requests
306  * @flctx: file lock context
307  * @owner: lock owner
308  *
309  * Return values:
310  *   %true: @owner has at least one blocker
311  *   %false: @owner has no blockers
312  */
313 bool locks_owner_has_blockers(struct file_lock_context *flctx,
314                 fl_owner_t owner)
315 {
316         struct file_lock *fl;
317
318         spin_lock(&flctx->flc_lock);
319         list_for_each_entry(fl, &flctx->flc_posix, fl_list) {
320                 if (fl->fl_owner != owner)
321                         continue;
322                 if (!list_empty(&fl->fl_blocked_requests)) {
323                         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
324                         return true;
325                 }
326         }
327         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
328         return false;
329 }
330 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_owner_has_blockers);
331
332 /* Free a lock which is not in use. */
333 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
334 {
335         locks_release_private(fl);
336         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
337 }
338 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
339
340 static void
341 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
342 {
343         struct file_lock *fl;
344
345         while (!list_empty(dispose)) {
346                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
347                 list_del_init(&fl->fl_list);
348                 locks_free_lock(fl);
349         }
350 }
351
352 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
353 {
354         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
355         locks_init_lock_heads(fl);
356 }
357 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
358
359 /*
360  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
361  */
362 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
363 {
364         new->fl_owner = fl->fl_owner;
365         new->fl_pid = fl->fl_pid;
366         new->fl_file = NULL;
367         new->fl_flags = fl->fl_flags;
368         new->fl_type = fl->fl_type;
369         new->fl_start = fl->fl_start;
370         new->fl_end = fl->fl_end;
371         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
372         new->fl_ops = NULL;
373
374         if (fl->fl_lmops) {
375                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
376                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
377         }
378 }
379 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
380
381 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
382 {
383         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
384         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
385
386         locks_copy_conflock(new, fl);
387
388         new->fl_file = fl->fl_file;
389         new->fl_ops = fl->fl_ops;
390
391         if (fl->fl_ops) {
392                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
393                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
394         }
395 }
396 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
397
398 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
399 {
400         struct file_lock *f;
401
402         /*
403          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
404          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
405          * is empty.
406          */
407         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
408                 return;
409         spin_lock(&blocked_lock_lock);
410         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
411         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
412                 f->fl_blocker = new;
413         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
414 }
415
416 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
417         switch (cmd) {
418         case LOCK_SH:
419                 return F_RDLCK;
420         case LOCK_EX:
421                 return F_WRLCK;
422         case LOCK_UN:
423                 return F_UNLCK;
424         }
425         return -EINVAL;
426 }
427
428 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
429 static void flock_make_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl, int type)
430 {
431         locks_init_lock(fl);
432
433         fl->fl_file = filp;
434         fl->fl_owner = filp;
435         fl->fl_pid = current->tgid;
436         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
437         fl->fl_type = type;
438         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
439 }
440
441 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
442 {
443         switch (type) {
444         case F_RDLCK:
445         case F_WRLCK:
446         case F_UNLCK:
447                 fl->fl_type = type;
448                 break;
449         default:
450                 return -EINVAL;
451         }
452         return 0;
453 }
454
455 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
456                                  struct flock64 *l)
457 {
458         switch (l->l_whence) {
459         case SEEK_SET:
460                 fl->fl_start = 0;
461                 break;
462         case SEEK_CUR:
463                 fl->fl_start = filp->f_pos;
464                 break;
465         case SEEK_END:
466                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
467                 break;
468         default:
469                 return -EINVAL;
470         }
471         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
472                 return -EOVERFLOW;
473         fl->fl_start += l->l_start;
474         if (fl->fl_start < 0)
475                 return -EINVAL;
476
477         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
478            POSIX-2001 defines it. */
479         if (l->l_len > 0) {
480                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
481                         return -EOVERFLOW;
482                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
483
484         } else if (l->l_len < 0) {
485                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
486                         return -EINVAL;
487                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
488                 fl->fl_start += l->l_len;
489         } else
490                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
491
492         fl->fl_owner = current->files;
493         fl->fl_pid = current->tgid;
494         fl->fl_file = filp;
495         fl->fl_flags = FL_POSIX;
496         fl->fl_ops = NULL;
497         fl->fl_lmops = NULL;
498
499         return assign_type(fl, l->l_type);
500 }
501
502 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
503  * style lock.
504  */
505 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
506                                struct flock *l)
507 {
508         struct flock64 ll = {
509                 .l_type = l->l_type,
510                 .l_whence = l->l_whence,
511                 .l_start = l->l_start,
512                 .l_len = l->l_len,
513         };
514
515         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
516 }
517
518 /* default lease lock manager operations */
519 static bool
520 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
521 {
522         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
523         return false;
524 }
525
526 static void
527 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
528 {
529         struct file *filp = fl->fl_file;
530         struct fasync_struct *fa = *priv;
531
532         /*
533          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
534          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
535          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
536          */
537         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
538                 *priv = NULL;
539
540         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
541 }
542
543 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
544         .lm_break = lease_break_callback,
545         .lm_change = lease_modify,
546         .lm_setup = lease_setup,
547 };
548
549 /*
550  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
551  */
552 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
553 {
554         if (assign_type(fl, type) != 0)
555                 return -EINVAL;
556
557         fl->fl_owner = filp;
558         fl->fl_pid = current->tgid;
559
560         fl->fl_file = filp;
561         fl->fl_flags = FL_LEASE;
562         fl->fl_start = 0;
563         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
564         fl->fl_ops = NULL;
565         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
566         return 0;
567 }
568
569 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
570 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
571 {
572         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
573         int error = -ENOMEM;
574
575         if (fl == NULL)
576                 return ERR_PTR(error);
577
578         error = lease_init(filp, type, fl);
579         if (error) {
580                 locks_free_lock(fl);
581                 return ERR_PTR(error);
582         }
583         return fl;
584 }
585
586 /* Check if two locks overlap each other.
587  */
588 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
589 {
590         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
591                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
592 }
593
594 /*
595  * Check whether two locks have the same owner.
596  */
597 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
598 {
599         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
600 }
601
602 /* Must be called with the flc_lock held! */
603 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
604 {
605         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
606
607         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
608
609         spin_lock(&fll->lock);
610         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
611         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
612         spin_unlock(&fll->lock);
613 }
614
615 /* Must be called with the flc_lock held! */
616 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
617 {
618         struct file_lock_list_struct *fll;
619
620         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
621
622         /*
623          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
624          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
625          * also require that it be held.
626          */
627         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
628                 return;
629
630         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
631         spin_lock(&fll->lock);
632         hlist_del_init(&fl->fl_link);
633         spin_unlock(&fll->lock);
634 }
635
636 static unsigned long
637 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
638 {
639         return (unsigned long)fl->fl_owner;
640 }
641
642 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
643 {
644         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
645
646         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
647 }
648
649 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
650 {
651         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
652
653         hash_del(&waiter->fl_link);
654 }
655
656 /* Remove waiter from blocker's block list.
657  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
658  *
659  * Must be called with blocked_lock_lock held.
660  */
661 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
662 {
663         locks_delete_global_blocked(waiter);
664         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
665 }
666
667 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
668 {
669         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
670                 struct file_lock *waiter;
671
672                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
673                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
674                 __locks_delete_block(waiter);
675                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
676                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
677                 else
678                         wake_up(&waiter->fl_wait);
679
680                 /*
681                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
682                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
683                  * of locks_delete_block().
684                  */
685                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
686         }
687 }
688
689 /**
690  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
691  *      @waiter: the lock which was waiting
692  *
693  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
694  */
695 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
696 {
697         int status = -ENOENT;
698
699         /*
700          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
701          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
702          *
703          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
704          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
705          *
706          * The smp_load_acquire guarantees two things:
707          *
708          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
709          * was recently added to that list it must have been in a locked region
710          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
711          *
712          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
713          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
714          * fl_blocker is released.
715          *
716          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
717          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
718          * can avoid doing anything further if the list is empty.
719          */
720         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
721             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
722                 return status;
723
724         spin_lock(&blocked_lock_lock);
725         if (waiter->fl_blocker)
726                 status = 0;
727         __locks_wake_up_blocks(waiter);
728         __locks_delete_block(waiter);
729
730         /*
731          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
732          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
733          */
734         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
735         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
736         return status;
737 }
738 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
739
740 /* Insert waiter into blocker's block list.
741  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
742  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
743  * it seems like the reasonable thing to do.
744  *
745  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
746  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
747  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
748  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
749  * fl_blocked_requests list is empty.
750  *
751  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
752  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
753  * Thus wakeups don't happen until needed.
754  */
755 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
756                                  struct file_lock *waiter,
757                                  bool conflict(struct file_lock *,
758                                                struct file_lock *))
759 {
760         struct file_lock *fl;
761         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
762
763 new_blocker:
764         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
765                 if (conflict(fl, waiter)) {
766                         blocker =  fl;
767                         goto new_blocker;
768                 }
769         waiter->fl_blocker = blocker;
770         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
771         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
772                 locks_insert_global_blocked(waiter);
773
774         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
775          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
776          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
777          */
778         __locks_wake_up_blocks(waiter);
779 }
780
781 /* Must be called with flc_lock held. */
782 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
783                                struct file_lock *waiter,
784                                bool conflict(struct file_lock *,
785                                              struct file_lock *))
786 {
787         spin_lock(&blocked_lock_lock);
788         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
789         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
790 }
791
792 /*
793  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
794  *
795  * Must be called with the inode->flc_lock held!
796  */
797 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
798 {
799         /*
800          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
801          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
802          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
803          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
804          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
805          */
806         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
807                 return;
808
809         spin_lock(&blocked_lock_lock);
810         __locks_wake_up_blocks(blocker);
811         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
812 }
813
814 static void
815 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
816 {
817         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
818         locks_insert_global_locks(fl);
819 }
820
821 static void
822 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
823 {
824         locks_delete_global_locks(fl);
825         list_del_init(&fl->fl_list);
826         locks_wake_up_blocks(fl);
827 }
828
829 static void
830 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
831 {
832         locks_unlink_lock_ctx(fl);
833         if (dispose)
834                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
835         else
836                 locks_free_lock(fl);
837 }
838
839 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
840  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
841  */
842 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
843                            struct file_lock *sys_fl)
844 {
845         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
846                 return true;
847         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
848                 return true;
849         return false;
850 }
851
852 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
853  * checking before calling the locks_conflict().
854  */
855 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
856                                  struct file_lock *sys_fl)
857 {
858         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
859          * each other.
860          */
861         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
862                 return false;
863
864         /* Check whether they overlap */
865         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
866                 return false;
867
868         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
869 }
870
871 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
872  * checking before calling the locks_conflict().
873  */
874 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
875                                  struct file_lock *sys_fl)
876 {
877         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
878          * each other.
879          */
880         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
881                 return false;
882
883         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
884 }
885
886 void
887 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
888 {
889         struct file_lock *cfl;
890         struct file_lock_context *ctx;
891         struct inode *inode = file_inode(filp);
892         void *owner;
893         void (*func)(void);
894
895         ctx = locks_inode_context(inode);
896         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
897                 fl->fl_type = F_UNLCK;
898                 return;
899         }
900
901 retry:
902         spin_lock(&ctx->flc_lock);
903         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
904                 if (!posix_locks_conflict(fl, cfl))
905                         continue;
906                 if (cfl->fl_lmops && cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable
907                         && (*cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(cfl)) {
908                         owner = cfl->fl_lmops->lm_mod_owner;
909                         func = cfl->fl_lmops->lm_expire_lock;
910                         __module_get(owner);
911                         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
912                         (*func)();
913                         module_put(owner);
914                         goto retry;
915                 }
916                 locks_copy_conflock(fl, cfl);
917                 goto out;
918         }
919         fl->fl_type = F_UNLCK;
920 out:
921         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
922         return;
923 }
924 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
925
926 /*
927  * Deadlock detection:
928  *
929  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
930  * locks.
931  *
932  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
933  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
934  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
935  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
936  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
937  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
938  * cycle.
939  *
940  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
941  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
942  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
943  *
944  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
945  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
946  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
947  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
948  *
949  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
950  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
951  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
952  * skip it for those.
953  *
954  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
955  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
956  * upgrade from read to write locks on the same inode.
957  */
958
959 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
960
961 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
962 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
963 {
964         struct file_lock *fl;
965
966         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
967                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
968                         while (fl->fl_blocker)
969                                 fl = fl->fl_blocker;
970                         return fl;
971                 }
972         }
973         return NULL;
974 }
975
976 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
977 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
978                                 struct file_lock *block_fl)
979 {
980         int i = 0;
981
982         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
983
984         /*
985          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
986          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
987          */
988         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
989                 return 0;
990
991         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
992                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
993                         return 0;
994                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
995                         return 1;
996         }
997         return 0;
998 }
999
1000 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1001  * after any leases, but before any posix locks.
1002  *
1003  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1004  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1005  * value for -ENOENT.
1006  */
1007 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1008 {
1009         struct file_lock *new_fl = NULL;
1010         struct file_lock *fl;
1011         struct file_lock_context *ctx;
1012         int error = 0;
1013         bool found = false;
1014         LIST_HEAD(dispose);
1015
1016         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1017         if (!ctx) {
1018                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1019                         return -ENOMEM;
1020                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1021         }
1022
1023         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1024                 new_fl = locks_alloc_lock();
1025                 if (!new_fl)
1026                         return -ENOMEM;
1027         }
1028
1029         percpu_down_read(&file_rwsem);
1030         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1031         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1032                 goto find_conflict;
1033
1034         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1035                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1036                         continue;
1037                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1038                         goto out;
1039                 found = true;
1040                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1041                 break;
1042         }
1043
1044         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1045                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1046                         error = -ENOENT;
1047                 goto out;
1048         }
1049
1050 find_conflict:
1051         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1052                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1053                         continue;
1054                 error = -EAGAIN;
1055                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1056                         goto out;
1057                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1058                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1059                 goto out;
1060         }
1061         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1062                 goto out;
1063         locks_copy_lock(new_fl, request);
1064         locks_move_blocks(new_fl, request);
1065         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1066         new_fl = NULL;
1067         error = 0;
1068
1069 out:
1070         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1071         percpu_up_read(&file_rwsem);
1072         if (new_fl)
1073                 locks_free_lock(new_fl);
1074         locks_dispose_list(&dispose);
1075         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1076         return error;
1077 }
1078
1079 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1080                             struct file_lock *conflock)
1081 {
1082         struct file_lock *fl, *tmp;
1083         struct file_lock *new_fl = NULL;
1084         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1085         struct file_lock *left = NULL;
1086         struct file_lock *right = NULL;
1087         struct file_lock_context *ctx;
1088         int error;
1089         bool added = false;
1090         LIST_HEAD(dispose);
1091         void *owner;
1092         void (*func)(void);
1093
1094         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1095         if (!ctx)
1096                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1097
1098         /*
1099          * We may need two file_lock structures for this operation,
1100          * so we get them in advance to avoid races.
1101          *
1102          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1103          */
1104         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1105             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1106              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1107                 new_fl = locks_alloc_lock();
1108                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1109         }
1110
1111 retry:
1112         percpu_down_read(&file_rwsem);
1113         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1114         /*
1115          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1116          * there are any, either return error or put the request on the
1117          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1118          */
1119         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1120                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1121                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1122                                 continue;
1123                         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_lock_expirable
1124                                 && (*fl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(fl)) {
1125                                 owner = fl->fl_lmops->lm_mod_owner;
1126                                 func = fl->fl_lmops->lm_expire_lock;
1127                                 __module_get(owner);
1128                                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1129                                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1130                                 (*func)();
1131                                 module_put(owner);
1132                                 goto retry;
1133                         }
1134                         if (conflock)
1135                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1136                         error = -EAGAIN;
1137                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1138                                 goto out;
1139                         /*
1140                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1141                          * locks list must be done while holding the same lock!
1142                          */
1143                         error = -EDEADLK;
1144                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1145                         /*
1146                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1147                          * request during deadlock detection.
1148                          */
1149                         __locks_wake_up_blocks(request);
1150                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1151                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1152                                 __locks_insert_block(fl, request,
1153                                                      posix_locks_conflict);
1154                         }
1155                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1156                         goto out;
1157                 }
1158         }
1159
1160         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1161         error = 0;
1162         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1163                 goto out;
1164
1165         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1166         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1167                 if (posix_same_owner(request, fl))
1168                         break;
1169         }
1170
1171         /* Process locks with this owner. */
1172         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1173                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1174                         break;
1175
1176                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1177                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1178                         /* In all comparisons of start vs end, use
1179                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1180                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1181                          */
1182                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1183                                 continue;
1184                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1185                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1186                          */
1187                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1188                                 break;
1189
1190                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1191                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1192                          * lock yielding from the lower start address of both
1193                          * locks to the higher end address.
1194                          */
1195                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1196                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1197                         else
1198                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1199                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1200                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1201                         else
1202                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1203                         if (added) {
1204                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1205                                 continue;
1206                         }
1207                         request = fl;
1208                         added = true;
1209                 } else {
1210                         /* Processing for different lock types is a bit
1211                          * more complex.
1212                          */
1213                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1214                                 continue;
1215                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1216                                 break;
1217                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1218                                 added = true;
1219                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1220                                 left = fl;
1221                         /* If the next lock in the list has a higher end
1222                          * address than the new one, insert the new one here.
1223                          */
1224                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1225                                 right = fl;
1226                                 break;
1227                         }
1228                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1229                                 /* The new lock completely replaces an old
1230                                  * one (This may happen several times).
1231                                  */
1232                                 if (added) {
1233                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1234                                         continue;
1235                                 }
1236                                 /*
1237                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1238                                  * remove the old one. It's safe to do the
1239                                  * insert here since we know that we won't be
1240                                  * using new_fl later, and that the lock is
1241                                  * just replacing an existing lock.
1242                                  */
1243                                 error = -ENOLCK;
1244                                 if (!new_fl)
1245                                         goto out;
1246                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1247                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1248                                 request = new_fl;
1249                                 new_fl = NULL;
1250                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1251                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1252                                 added = true;
1253                         }
1254                 }
1255         }
1256
1257         /*
1258          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1259          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1260          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1261          */
1262         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1263         if (right && left == right && !new_fl2)
1264                 goto out;
1265
1266         error = 0;
1267         if (!added) {
1268                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1269                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1270                                 error = -ENOENT;
1271                         goto out;
1272                 }
1273
1274                 if (!new_fl) {
1275                         error = -ENOLCK;
1276                         goto out;
1277                 }
1278                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1279                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1280                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1281                 fl = new_fl;
1282                 new_fl = NULL;
1283         }
1284         if (right) {
1285                 if (left == right) {
1286                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1287                          * so we have to use the second new lock.
1288                          */
1289                         left = new_fl2;
1290                         new_fl2 = NULL;
1291                         locks_copy_lock(left, right);
1292                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1293                 }
1294                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1295                 locks_wake_up_blocks(right);
1296         }
1297         if (left) {
1298                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1299                 locks_wake_up_blocks(left);
1300         }
1301  out:
1302         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1303         percpu_up_read(&file_rwsem);
1304         /*
1305          * Free any unused locks.
1306          */
1307         if (new_fl)
1308                 locks_free_lock(new_fl);
1309         if (new_fl2)
1310                 locks_free_lock(new_fl2);
1311         locks_dispose_list(&dispose);
1312         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1313
1314         return error;
1315 }
1316
1317 /**
1318  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1319  * @filp: The file to apply the lock to
1320  * @fl: The lock to be applied
1321  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1322  *
1323  * Add a POSIX style lock to a file.
1324  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1325  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1326  *
1327  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1328  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1329  * value for -ENOENT.
1330  */
1331 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1332                         struct file_lock *conflock)
1333 {
1334         return posix_lock_inode(file_inode(filp), fl, conflock);
1335 }
1336 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1337
1338 /**
1339  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1340  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1341  * @fl: The lock to be applied
1342  *
1343  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1344  */
1345 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1346 {
1347         int error;
1348         might_sleep ();
1349         for (;;) {
1350                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1351                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1352                         break;
1353                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1354                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1355                 if (error)
1356                         break;
1357         }
1358         locks_delete_block(fl);
1359         return error;
1360 }
1361
1362 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1363 {
1364         switch (arg) {
1365         case F_UNLCK:
1366                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1367                 fallthrough;
1368         case F_RDLCK:
1369                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1370         }
1371 }
1372
1373 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1374 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1375 {
1376         int error = assign_type(fl, arg);
1377
1378         if (error)
1379                 return error;
1380         lease_clear_pending(fl, arg);
1381         locks_wake_up_blocks(fl);
1382         if (arg == F_UNLCK) {
1383                 struct file *filp = fl->fl_file;
1384
1385                 f_delown(filp);
1386                 filp->f_owner.signum = 0;
1387                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1388                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1389                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1390                         fl->fl_fasync = NULL;
1391                 }
1392                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1393         }
1394         return 0;
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1397
1398 static bool past_time(unsigned long then)
1399 {
1400         if (!then)
1401                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1402                 return false;
1403         return time_after(jiffies, then);
1404 }
1405
1406 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1407 {
1408         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1409         struct file_lock *fl, *tmp;
1410
1411         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1412
1413         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1414                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1415                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1416                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1417                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1418                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1419         }
1420 }
1421
1422 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1423 {
1424         bool rc;
1425
1426         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1427                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1428                 return false;
1429         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1430                 rc = false;
1431                 goto trace;
1432         }
1433         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1434                 rc = false;
1435                 goto trace;
1436         }
1437
1438         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1439 trace:
1440         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1441         return rc;
1442 }
1443
1444 static bool
1445 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1446 {
1447         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1448         struct file_lock *fl;
1449
1450         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1451
1452         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1453                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1454                         return true;
1455         }
1456         return false;
1457 }
1458
1459 /**
1460  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1461  *      @inode: the inode of the file to return
1462  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1463  *          break all leases
1464  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1465  *          only delegations
1466  *
1467  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1468  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1469  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1470  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1471  */
1472 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1473 {
1474         int error = 0;
1475         struct file_lock_context *ctx;
1476         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1477         unsigned long break_time;
1478         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1479         LIST_HEAD(dispose);
1480
1481         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1482         if (IS_ERR(new_fl))
1483                 return PTR_ERR(new_fl);
1484         new_fl->fl_flags = type;
1485
1486         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1487         ctx = locks_inode_context(inode);
1488         if (!ctx) {
1489                 WARN_ON_ONCE(1);
1490                 goto free_lock;
1491         }
1492
1493         percpu_down_read(&file_rwsem);
1494         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1495
1496         time_out_leases(inode, &dispose);
1497
1498         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1499                 goto out;
1500
1501         break_time = 0;
1502         if (lease_break_time > 0) {
1503                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1504                 if (break_time == 0)
1505                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1506         }
1507
1508         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1509                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1510                         continue;
1511                 if (want_write) {
1512                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1513                                 continue;
1514                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1515                         fl->fl_break_time = break_time;
1516                 } else {
1517                         if (lease_breaking(fl))
1518                                 continue;
1519                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1520                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1521                 }
1522                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1523                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1524         }
1525
1526         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1527                 goto out;
1528
1529         if (mode & O_NONBLOCK) {
1530                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1531                 error = -EWOULDBLOCK;
1532                 goto out;
1533         }
1534
1535 restart:
1536         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1537         break_time = fl->fl_break_time;
1538         if (break_time != 0)
1539                 break_time -= jiffies;
1540         if (break_time == 0)
1541                 break_time++;
1542         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1543         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1544         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1545         percpu_up_read(&file_rwsem);
1546
1547         locks_dispose_list(&dispose);
1548         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1549                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1550                                         break_time);
1551
1552         percpu_down_read(&file_rwsem);
1553         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1554         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1555         locks_delete_block(new_fl);
1556         if (error >= 0) {
1557                 /*
1558                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1559                  * broken yet
1560                  */
1561                 if (error == 0)
1562                         time_out_leases(inode, &dispose);
1563                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1564                         goto restart;
1565                 error = 0;
1566         }
1567 out:
1568         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1569         percpu_up_read(&file_rwsem);
1570         locks_dispose_list(&dispose);
1571 free_lock:
1572         locks_free_lock(new_fl);
1573         return error;
1574 }
1575 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1576
1577 /**
1578  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1579  *      @inode: the inode
1580  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1581  *
1582  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1583  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1584  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1585  */
1586 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1587 {
1588         bool has_lease = false;
1589         struct file_lock_context *ctx;
1590         struct file_lock *fl;
1591
1592         ctx = locks_inode_context(inode);
1593         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1594                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1595                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1596                                               struct file_lock, fl_list);
1597                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1598                         has_lease = true;
1599                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1600         }
1601
1602         if (has_lease)
1603                 *time = current_time(inode);
1604 }
1605 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1606
1607 /**
1608  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1609  *      @filp: the file
1610  *
1611  *      The value returned by this function will be one of
1612  *      (if no lease break is pending):
1613  *
1614  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1615  *
1616  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1617  *
1618  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1619  *
1620  *      (if a lease break is pending):
1621  *
1622  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1623  *              changed to a shared lease (or removed).
1624  *
1625  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1626  *
1627  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1628  *      should be returned to userspace.
1629  */
1630 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1631 {
1632         struct file_lock *fl;
1633         struct inode *inode = file_inode(filp);
1634         struct file_lock_context *ctx;
1635         int type = F_UNLCK;
1636         LIST_HEAD(dispose);
1637
1638         ctx = locks_inode_context(inode);
1639         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1640                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1641                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1642                 time_out_leases(inode, &dispose);
1643                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1644                         if (fl->fl_file != filp)
1645                                 continue;
1646                         type = target_leasetype(fl);
1647                         break;
1648                 }
1649                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1650                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1651
1652                 locks_dispose_list(&dispose);
1653         }
1654         return type;
1655 }
1656
1657 /**
1658  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1659  *                          an existing open that would conflict with the
1660  *                          desired lease.
1661  * @filp:       file to check
1662  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1663  * @flags:      current lock flags
1664  *
1665  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1666  * conflict with the lease we're trying to set.
1667  */
1668 static int
1669 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1670 {
1671         struct inode *inode = file_inode(filp);
1672         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1673
1674         if (flags & FL_LAYOUT)
1675                 return 0;
1676         if (flags & FL_DELEG)
1677                 /* We leave these checks to the caller */
1678                 return 0;
1679
1680         if (arg == F_RDLCK)
1681                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1682         else if (arg != F_WRLCK)
1683                 return 0;
1684
1685         /*
1686          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1687          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1688          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1689          * on files open for execution.)
1690          */
1691         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1692                 self_wcount = 1;
1693         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1694                 self_rcount = 1;
1695
1696         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1697             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1698                 return -EAGAIN;
1699
1700         return 0;
1701 }
1702
1703 static int
1704 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1705 {
1706         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1707         struct inode *inode = file_inode(filp);
1708         struct file_lock_context *ctx;
1709         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1710         int error;
1711         LIST_HEAD(dispose);
1712
1713         lease = *flp;
1714         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1715
1716         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1717         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1718         if (!ctx)
1719                 return -ENOMEM;
1720
1721         /*
1722          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1723          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1724          * because delegations are an optional optimization, and if
1725          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1726          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1727          * hand out a delegation on.
1728          */
1729         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1730                 return -EAGAIN;
1731
1732         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1733                 /* Write delegations are not currently supported: */
1734                 inode_unlock(inode);
1735                 WARN_ON_ONCE(1);
1736                 return -EINVAL;
1737         }
1738
1739         percpu_down_read(&file_rwsem);
1740         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1741         time_out_leases(inode, &dispose);
1742         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1743         if (error)
1744                 goto out;
1745
1746         /*
1747          * At this point, we know that if there is an exclusive
1748          * lease on this file, then we hold it on this filp
1749          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1750          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1751          * then the file is not open by anyone (including us)
1752          * except for this filp.
1753          */
1754         error = -EAGAIN;
1755         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1756                 if (fl->fl_file == filp &&
1757                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1758                         my_fl = fl;
1759                         continue;
1760                 }
1761
1762                 /*
1763                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1764                  * this file:
1765                  */
1766                 if (arg == F_WRLCK)
1767                         goto out;
1768                 /*
1769                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1770                  * new lease if someone else is opening for write:
1771                  */
1772                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1773                         goto out;
1774         }
1775
1776         if (my_fl != NULL) {
1777                 lease = my_fl;
1778                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1779                 if (error)
1780                         goto out;
1781                 goto out_setup;
1782         }
1783
1784         error = -EINVAL;
1785         if (!leases_enable)
1786                 goto out;
1787
1788         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1789         /*
1790          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1791          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1792          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1793          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1794          *
1795          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1796          * precedes these checks.
1797          */
1798         smp_mb();
1799         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1800         if (error) {
1801                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1802                 goto out;
1803         }
1804
1805 out_setup:
1806         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1807                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1808 out:
1809         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1810         percpu_up_read(&file_rwsem);
1811         locks_dispose_list(&dispose);
1812         if (is_deleg)
1813                 inode_unlock(inode);
1814         if (!error && !my_fl)
1815                 *flp = NULL;
1816         return error;
1817 }
1818
1819 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1820 {
1821         int error = -EAGAIN;
1822         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1823         struct inode *inode = file_inode(filp);
1824         struct file_lock_context *ctx;
1825         LIST_HEAD(dispose);
1826
1827         ctx = locks_inode_context(inode);
1828         if (!ctx) {
1829                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1830                 return error;
1831         }
1832
1833         percpu_down_read(&file_rwsem);
1834         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1835         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1836                 if (fl->fl_file == filp &&
1837                     fl->fl_owner == owner) {
1838                         victim = fl;
1839                         break;
1840                 }
1841         }
1842         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1843         if (victim)
1844                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1845         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1846         percpu_up_read(&file_rwsem);
1847         locks_dispose_list(&dispose);
1848         return error;
1849 }
1850
1851 /**
1852  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1853  *      @filp:  file pointer
1854  *      @arg:   type of lease to obtain
1855  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1856  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1857  *              doesn't require it)
1858  *
1859  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1860  *      by break_lease().
1861  */
1862 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1863                         void **priv)
1864 {
1865         struct inode *inode = file_inode(filp);
1866         vfsuid_t vfsuid = i_uid_into_vfsuid(file_mnt_idmap(filp), inode);
1867         int error;
1868
1869         if ((!vfsuid_eq_kuid(vfsuid, current_fsuid())) && !capable(CAP_LEASE))
1870                 return -EACCES;
1871         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1872                 return -EINVAL;
1873         error = security_file_lock(filp, arg);
1874         if (error)
1875                 return error;
1876
1877         switch (arg) {
1878         case F_UNLCK:
1879                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1880         case F_RDLCK:
1881         case F_WRLCK:
1882                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1883                         WARN_ON_ONCE(1);
1884                         return -ENOLCK;
1885                 }
1886
1887                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1888         default:
1889                 return -EINVAL;
1890         }
1891 }
1892 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1893
1894 /*
1895  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1896  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1897  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
1898  * conflicting lease.
1899  */
1900 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
1901
1902 static inline void
1903 lease_notifier_chain_init(void)
1904 {
1905         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
1906 }
1907
1908 static inline void
1909 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1910 {
1911         if (arg != F_UNLCK)
1912                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
1913 }
1914
1915 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1916 {
1917         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
1918 }
1919 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1920
1921 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1922 {
1923         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
1924 }
1925 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1926
1927 /**
1928  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1929  * @filp:       file pointer
1930  * @arg:        type of lease to obtain
1931  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1932  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1933  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1934  *
1935  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1936  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1937  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
1938  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1939  * stack trace).
1940  *
1941  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1942  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1943  */
1944 int
1945 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1946 {
1947         if (lease)
1948                 setlease_notifier(arg, *lease);
1949         if (filp->f_op->setlease)
1950                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1951         else
1952                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1955
1956 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1957 {
1958         struct file_lock *fl;
1959         struct fasync_struct *new;
1960         int error;
1961
1962         fl = lease_alloc(filp, arg);
1963         if (IS_ERR(fl))
1964                 return PTR_ERR(fl);
1965
1966         new = fasync_alloc();
1967         if (!new) {
1968                 locks_free_lock(fl);
1969                 return -ENOMEM;
1970         }
1971         new->fa_fd = fd;
1972
1973         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
1974         if (fl)
1975                 locks_free_lock(fl);
1976         if (new)
1977                 fasync_free(new);
1978         return error;
1979 }
1980
1981 /**
1982  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
1983  *      @fd: open file descriptor
1984  *      @filp: file pointer
1985  *      @arg: type of lease to obtain
1986  *
1987  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
1988  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
1989  *      receive a signal when the lease is broken.
1990  */
1991 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1992 {
1993         if (arg == F_UNLCK)
1994                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
1995         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
1996 }
1997
1998 /**
1999  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2000  * @inode: inode of the file to apply to
2001  * @fl: The lock to be applied
2002  *
2003  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2004  */
2005 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2006 {
2007         int error;
2008         might_sleep();
2009         for (;;) {
2010                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2011                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2012                         break;
2013                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2014                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2015                 if (error)
2016                         break;
2017         }
2018         locks_delete_block(fl);
2019         return error;
2020 }
2021
2022 /**
2023  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2024  * @inode: inode of the file to apply to
2025  * @fl: The lock to be applied
2026  *
2027  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2028  */
2029 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2030 {
2031         int res = 0;
2032         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2033                 case FL_POSIX:
2034                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2035                         break;
2036                 case FL_FLOCK:
2037                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2038                         break;
2039                 default:
2040                         BUG();
2041         }
2042         return res;
2043 }
2044 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2045
2046 /**
2047  *      sys_flock: - flock() system call.
2048  *      @fd: the file descriptor to lock.
2049  *      @cmd: the type of lock to apply.
2050  *
2051  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2052  *      The @cmd can be one of:
2053  *
2054  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2055  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2056  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2057  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock. (DEPRECATED)
2058  *
2059  *      %LOCK_MAND support has been removed from the kernel.
2060  */
2061 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2062 {
2063         int can_sleep, error, type;
2064         struct file_lock fl;
2065         struct fd f;
2066
2067         /*
2068          * LOCK_MAND locks were broken for a long time in that they never
2069          * conflicted with one another and didn't prevent any sort of open,
2070          * read or write activity.
2071          *
2072          * Just ignore these requests now, to preserve legacy behavior, but
2073          * throw a warning to let people know that they don't actually work.
2074          */
2075         if (cmd & LOCK_MAND) {
2076                 pr_warn_once("%s(%d): Attempt to set a LOCK_MAND lock via flock(2). This support has been removed and the request ignored.\n", current->comm, current->pid);
2077                 return 0;
2078         }
2079
2080         type = flock_translate_cmd(cmd & ~LOCK_NB);
2081         if (type < 0)
2082                 return type;
2083
2084         error = -EBADF;
2085         f = fdget(fd);
2086         if (!f.file)
2087                 return error;
2088
2089         if (type != F_UNLCK && !(f.file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)))
2090                 goto out_putf;
2091
2092         flock_make_lock(f.file, &fl, type);
2093
2094         error = security_file_lock(f.file, fl.fl_type);
2095         if (error)
2096                 goto out_putf;
2097
2098         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2099         if (can_sleep)
2100                 fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
2101
2102         if (f.file->f_op->flock)
2103                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2104                                             (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2105                                             &fl);
2106         else
2107                 error = locks_lock_file_wait(f.file, &fl);
2108
2109         locks_release_private(&fl);
2110  out_putf:
2111         fdput(f);
2112
2113         return error;
2114 }
2115
2116 /**
2117  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2118  * @filp: The file to test lock for
2119  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2120  *
2121  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2122  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2123  */
2124 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2125 {
2126         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2127         if (filp->f_op->lock)
2128                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2129         posix_test_lock(filp, fl);
2130         return 0;
2131 }
2132 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2133
2134 /**
2135  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2136  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2137  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2138  *
2139  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2140  */
2141 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2142 {
2143         pid_t vnr;
2144         struct pid *pid;
2145
2146         if (IS_OFDLCK(fl))
2147                 return -1;
2148         if (IS_REMOTELCK(fl))
2149                 return fl->fl_pid;
2150         /*
2151          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2152          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2153          * flock owner pid number in init pidns.
2154          */
2155         if (ns == &init_pid_ns)
2156                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2157
2158         rcu_read_lock();
2159         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2160         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2161         rcu_read_unlock();
2162         return vnr;
2163 }
2164
2165 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2166 {
2167         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2168 #if BITS_PER_LONG == 32
2169         /*
2170          * Make sure we can represent the posix lock via
2171          * legacy 32bit flock.
2172          */
2173         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2174                 return -EOVERFLOW;
2175         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2176                 return -EOVERFLOW;
2177 #endif
2178         flock->l_start = fl->fl_start;
2179         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2180                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2181         flock->l_whence = 0;
2182         flock->l_type = fl->fl_type;
2183         return 0;
2184 }
2185
2186 #if BITS_PER_LONG == 32
2187 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2188 {
2189         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2190         flock->l_start = fl->fl_start;
2191         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2192                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2193         flock->l_whence = 0;
2194         flock->l_type = fl->fl_type;
2195 }
2196 #endif
2197
2198 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2199  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2200  */
2201 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2202 {
2203         struct file_lock *fl;
2204         int error;
2205
2206         fl = locks_alloc_lock();
2207         if (fl == NULL)
2208                 return -ENOMEM;
2209         error = -EINVAL;
2210         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2211                 goto out;
2212
2213         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2214         if (error)
2215                 goto out;
2216
2217         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2218                 error = -EINVAL;
2219                 if (flock->l_pid != 0)
2220                         goto out;
2221
2222                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2223                 fl->fl_owner = filp;
2224         }
2225
2226         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2227         if (error)
2228                 goto out;
2229
2230         flock->l_type = fl->fl_type;
2231         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2232                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2233                 if (error)
2234                         goto out;
2235         }
2236 out:
2237         locks_free_lock(fl);
2238         return error;
2239 }
2240
2241 /**
2242  * vfs_lock_file - file byte range lock
2243  * @filp: The file to apply the lock to
2244  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2245  * @fl: The lock to be applied
2246  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2247  *
2248  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2249  * as the final argument.
2250  *
2251  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2252  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2253  * some acceptable default.
2254  *
2255  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2256  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2257  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2258  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2259  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2260  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2261  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2262  * request completes.
2263  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2264  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2265  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2266  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2267  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2268  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2269  * the correct lock cleanup when required.
2270  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2271  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2272  * return code.
2273  */
2274 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2275 {
2276         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2277         if (filp->f_op->lock)
2278                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2279         else
2280                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2281 }
2282 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2283
2284 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2285                              struct file_lock *fl)
2286 {
2287         int error;
2288
2289         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2290         if (error)
2291                 return error;
2292
2293         for (;;) {
2294                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2295                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2296                         break;
2297                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2298                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2299                 if (error)
2300                         break;
2301         }
2302         locks_delete_block(fl);
2303
2304         return error;
2305 }
2306
2307 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2308 static int
2309 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2310 {
2311         switch (fl->fl_type) {
2312         case F_RDLCK:
2313                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2314                         return -EBADF;
2315                 break;
2316         case F_WRLCK:
2317                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2318                         return -EBADF;
2319         }
2320         return 0;
2321 }
2322
2323 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2324  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2325  */
2326 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2327                 struct flock *flock)
2328 {
2329         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2330         struct inode *inode = file_inode(filp);
2331         struct file *f;
2332         int error;
2333
2334         if (file_lock == NULL)
2335                 return -ENOLCK;
2336
2337         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2338         if (error)
2339                 goto out;
2340
2341         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2342         if (error)
2343                 goto out;
2344
2345         /*
2346          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2347          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2348          */
2349         switch (cmd) {
2350         case F_OFD_SETLK:
2351                 error = -EINVAL;
2352                 if (flock->l_pid != 0)
2353                         goto out;
2354
2355                 cmd = F_SETLK;
2356                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2357                 file_lock->fl_owner = filp;
2358                 break;
2359         case F_OFD_SETLKW:
2360                 error = -EINVAL;
2361                 if (flock->l_pid != 0)
2362                         goto out;
2363
2364                 cmd = F_SETLKW;
2365                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2366                 file_lock->fl_owner = filp;
2367                 fallthrough;
2368         case F_SETLKW:
2369                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2370         }
2371
2372         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2373
2374         /*
2375          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2376          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2377          * unlocking though, or for OFD locks.
2378          */
2379         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2380             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2381                 struct files_struct *files = current->files;
2382                 /*
2383                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2384                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2385                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2386                  */
2387                 spin_lock(&files->file_lock);
2388                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2389                 spin_unlock(&files->file_lock);
2390                 if (f != filp) {
2391                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2392                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2393                         WARN_ON_ONCE(error);
2394                         error = -EBADF;
2395                 }
2396         }
2397 out:
2398         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2399         locks_free_lock(file_lock);
2400         return error;
2401 }
2402
2403 #if BITS_PER_LONG == 32
2404 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2405  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2406  */
2407 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2408 {
2409         struct file_lock *fl;
2410         int error;
2411
2412         fl = locks_alloc_lock();
2413         if (fl == NULL)
2414                 return -ENOMEM;
2415
2416         error = -EINVAL;
2417         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2418                 goto out;
2419
2420         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2421         if (error)
2422                 goto out;
2423
2424         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2425                 error = -EINVAL;
2426                 if (flock->l_pid != 0)
2427                         goto out;
2428
2429                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2430                 fl->fl_owner = filp;
2431         }
2432
2433         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2434         if (error)
2435                 goto out;
2436
2437         flock->l_type = fl->fl_type;
2438         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2439                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2440
2441 out:
2442         locks_free_lock(fl);
2443         return error;
2444 }
2445
2446 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2447  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2448  */
2449 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2450                 struct flock64 *flock)
2451 {
2452         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2453         struct file *f;
2454         int error;
2455
2456         if (file_lock == NULL)
2457                 return -ENOLCK;
2458
2459         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2460         if (error)
2461                 goto out;
2462
2463         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2464         if (error)
2465                 goto out;
2466
2467         /*
2468          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2469          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2470          */
2471         switch (cmd) {
2472         case F_OFD_SETLK:
2473                 error = -EINVAL;
2474                 if (flock->l_pid != 0)
2475                         goto out;
2476
2477                 cmd = F_SETLK64;
2478                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2479                 file_lock->fl_owner = filp;
2480                 break;
2481         case F_OFD_SETLKW:
2482                 error = -EINVAL;
2483                 if (flock->l_pid != 0)
2484                         goto out;
2485
2486                 cmd = F_SETLKW64;
2487                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2488                 file_lock->fl_owner = filp;
2489                 fallthrough;
2490         case F_SETLKW64:
2491                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2492         }
2493
2494         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2495
2496         /*
2497          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2498          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2499          * unlocking though, or for OFD locks.
2500          */
2501         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2502             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2503                 struct files_struct *files = current->files;
2504                 /*
2505                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2506                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2507                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2508                  */
2509                 spin_lock(&files->file_lock);
2510                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2511                 spin_unlock(&files->file_lock);
2512                 if (f != filp) {
2513                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2514                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2515                         WARN_ON_ONCE(error);
2516                         error = -EBADF;
2517                 }
2518         }
2519 out:
2520         locks_free_lock(file_lock);
2521         return error;
2522 }
2523 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2524
2525 /*
2526  * This function is called when the file is being removed
2527  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2528  * are deleted at this time.
2529  */
2530 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2531 {
2532         int error;
2533         struct inode *inode = file_inode(filp);
2534         struct file_lock lock;
2535         struct file_lock_context *ctx;
2536
2537         /*
2538          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2539          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2540          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2541          */
2542         ctx = locks_inode_context(inode);
2543         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2544                 return;
2545
2546         locks_init_lock(&lock);
2547         lock.fl_type = F_UNLCK;
2548         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2549         lock.fl_start = 0;
2550         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2551         lock.fl_owner = owner;
2552         lock.fl_pid = current->tgid;
2553         lock.fl_file = filp;
2554         lock.fl_ops = NULL;
2555         lock.fl_lmops = NULL;
2556
2557         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2558
2559         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2560                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2561         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2562 }
2563 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2564
2565 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2566 static void
2567 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2568 {
2569         struct file_lock fl;
2570         struct inode *inode = file_inode(filp);
2571
2572         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2573                 return;
2574
2575         flock_make_lock(filp, &fl, F_UNLCK);
2576         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2577
2578         if (filp->f_op->flock)
2579                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2580         else
2581                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2582
2583         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2584                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2585 }
2586
2587 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2588 static void
2589 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2590 {
2591         struct file_lock *fl, *tmp;
2592         LIST_HEAD(dispose);
2593
2594         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2595                 return;
2596
2597         percpu_down_read(&file_rwsem);
2598         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2599         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2600                 if (filp == fl->fl_file)
2601                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2602         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2603         percpu_up_read(&file_rwsem);
2604
2605         locks_dispose_list(&dispose);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * This function is called on the last close of an open file.
2610  */
2611 void locks_remove_file(struct file *filp)
2612 {
2613         struct file_lock_context *ctx;
2614
2615         ctx = locks_inode_context(file_inode(filp));
2616         if (!ctx)
2617                 return;
2618
2619         /* remove any OFD locks */
2620         locks_remove_posix(filp, filp);
2621
2622         /* remove flock locks */
2623         locks_remove_flock(filp, ctx);
2624
2625         /* remove any leases */
2626         locks_remove_lease(filp, ctx);
2627
2628         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2629         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2630         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2631         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2632         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2633 }
2634
2635 /**
2636  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2637  * @filp: The file to apply the unblock to
2638  * @fl: The lock to be unblocked
2639  *
2640  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2641  */
2642 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2643 {
2644         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2645         if (filp->f_op->lock)
2646                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2647         return 0;
2648 }
2649 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2650
2651 /**
2652  * vfs_inode_has_locks - are any file locks held on @inode?
2653  * @inode: inode to check for locks
2654  *
2655  * Return true if there are any FL_POSIX or FL_FLOCK locks currently
2656  * set on @inode.
2657  */
2658 bool vfs_inode_has_locks(struct inode *inode)
2659 {
2660         struct file_lock_context *ctx;
2661         bool ret;
2662
2663         ctx = locks_inode_context(inode);
2664         if (!ctx)
2665                 return false;
2666
2667         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2668         ret = !list_empty(&ctx->flc_posix) || !list_empty(&ctx->flc_flock);
2669         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2670         return ret;
2671 }
2672 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_inode_has_locks);
2673
2674 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2675 #include <linux/proc_fs.h>
2676 #include <linux/seq_file.h>
2677
2678 struct locks_iterator {
2679         int     li_cpu;
2680         loff_t  li_pos;
2681 };
2682
2683 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2684                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2685 {
2686         struct inode *inode = NULL;
2687         unsigned int fl_pid;
2688         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2689         int type;
2690
2691         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2692         /*
2693          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2694          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2695          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2696          */
2697
2698         if (fl->fl_file != NULL)
2699                 inode = file_inode(fl->fl_file);
2700
2701         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2702
2703         if (repeat)
2704                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2705
2706         if (IS_POSIX(fl)) {
2707                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2708                         seq_puts(f, "ACCESS");
2709                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2710                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2711                 else
2712                         seq_puts(f, "POSIX ");
2713
2714                 seq_printf(f, " %s ",
2715                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" : "ADVISORY ");
2716         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2717                 seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2718         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2719                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2720                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2721                 else
2722                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2723
2724                 if (lease_breaking(fl))
2725                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2726                 else if (fl->fl_file)
2727                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2728                 else
2729                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2730         } else {
2731                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2732         }
2733         type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2734
2735         seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2736                              (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2737         if (inode) {
2738                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2739                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2740                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2741                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2742         } else {
2743                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2744         }
2745         if (IS_POSIX(fl)) {
2746                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2747                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2748                 else
2749                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2750         } else {
2751                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2752         }
2753 }
2754
2755 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2756 {
2757         struct file_lock *tmp;
2758
2759         /* NULL node or root node */
2760         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2761                 return NULL;
2762
2763         /* Next member in the linked list could be itself */
2764         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2765         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2766                 || tmp == node) {
2767                 return NULL;
2768         }
2769
2770         return tmp;
2771 }
2772
2773 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2774 {
2775         struct locks_iterator *iter = f->private;
2776         struct file_lock *cur, *tmp;
2777         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2778         int level = 0;
2779
2780         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2781
2782         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2783                 return 0;
2784
2785         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2786          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2787          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2788          * question becomes traversal of a binary tree
2789          */
2790         while (cur != NULL) {
2791                 if (level)
2792                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2793                 else
2794                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2795
2796                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2797                         /* Turn left */
2798                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2799                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2800                         level++;
2801                 } else {
2802                         /* Turn right */
2803                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2804                         /* Fall back to parent node */
2805                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2806                                 cur = cur->fl_blocker;
2807                                 level--;
2808                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2809                         }
2810                         cur = tmp;
2811                 }
2812         }
2813
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2818                         struct list_head *head, int *id,
2819                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2820 {
2821         struct file_lock *fl;
2822
2823         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2824
2825                 if (filp != fl->fl_file)
2826                         continue;
2827                 if (fl->fl_owner != files &&
2828                     fl->fl_owner != filp)
2829                         continue;
2830
2831                 (*id)++;
2832                 seq_puts(f, "lock:\t");
2833                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2834         }
2835 }
2836
2837 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2838                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2839 {
2840         struct inode *inode = file_inode(filp);
2841         struct file_lock_context *ctx;
2842         int id = 0;
2843
2844         ctx = locks_inode_context(inode);
2845         if (!ctx)
2846                 return;
2847
2848         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2849         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2850         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2851         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2852         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2853 }
2854
2855 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2856         __acquires(&blocked_lock_lock)
2857 {
2858         struct locks_iterator *iter = f->private;
2859
2860         iter->li_pos = *pos + 1;
2861         percpu_down_write(&file_rwsem);
2862         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2863         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2864 }
2865
2866 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2867 {
2868         struct locks_iterator *iter = f->private;
2869
2870         ++iter->li_pos;
2871         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2872 }
2873
2874 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2875         __releases(&blocked_lock_lock)
2876 {
2877         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2878         percpu_up_write(&file_rwsem);
2879 }
2880
2881 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2882         .start  = locks_start,
2883         .next   = locks_next,
2884         .stop   = locks_stop,
2885         .show   = locks_show,
2886 };
2887
2888 static int __init proc_locks_init(void)
2889 {
2890         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2891                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2892         return 0;
2893 }
2894 fs_initcall(proc_locks_init);
2895 #endif
2896
2897 static int __init filelock_init(void)
2898 {
2899         int i;
2900
2901         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2902                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2903
2904         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2905                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2906
2907         for_each_possible_cpu(i) {
2908                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2909
2910                 spin_lock_init(&fll->lock);
2911                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2912         }
2913
2914         lease_notifier_chain_init();
2915         return 0;
2916 }
2917 core_initcall(filelock_init);