blk-cgroup: fix rcu lockdep warning in blkg_lookup()
[linux-block.git] / fs / pnode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/pnode.c
4  *
5  * (C) Copyright IBM Corporation 2005.
6  *      Author : Ram Pai (linuxram@us.ibm.com)
7  */
8 #include <linux/mnt_namespace.h>
9 #include <linux/mount.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/nsproxy.h>
12 #include <uapi/linux/mount.h>
13 #include "internal.h"
14 #include "pnode.h"
15
16 /* return the next shared peer mount of @p */
17 static inline struct mount *next_peer(struct mount *p)
18 {
19         return list_entry(p->mnt_share.next, struct mount, mnt_share);
20 }
21
22 static inline struct mount *first_slave(struct mount *p)
23 {
24         return list_entry(p->mnt_slave_list.next, struct mount, mnt_slave);
25 }
26
27 static inline struct mount *last_slave(struct mount *p)
28 {
29         return list_entry(p->mnt_slave_list.prev, struct mount, mnt_slave);
30 }
31
32 static inline struct mount *next_slave(struct mount *p)
33 {
34         return list_entry(p->mnt_slave.next, struct mount, mnt_slave);
35 }
36
37 static struct mount *get_peer_under_root(struct mount *mnt,
38                                          struct mnt_namespace *ns,
39                                          const struct path *root)
40 {
41         struct mount *m = mnt;
42
43         do {
44                 /* Check the namespace first for optimization */
45                 if (m->mnt_ns == ns && is_path_reachable(m, m->mnt.mnt_root, root))
46                         return m;
47
48                 m = next_peer(m);
49         } while (m != mnt);
50
51         return NULL;
52 }
53
54 /*
55  * Get ID of closest dominating peer group having a representative
56  * under the given root.
57  *
58  * Caller must hold namespace_sem
59  */
60 int get_dominating_id(struct mount *mnt, const struct path *root)
61 {
62         struct mount *m;
63
64         for (m = mnt->mnt_master; m != NULL; m = m->mnt_master) {
65                 struct mount *d = get_peer_under_root(m, mnt->mnt_ns, root);
66                 if (d)
67                         return d->mnt_group_id;
68         }
69
70         return 0;
71 }
72
73 static int do_make_slave(struct mount *mnt)
74 {
75         struct mount *master, *slave_mnt;
76
77         if (list_empty(&mnt->mnt_share)) {
78                 if (IS_MNT_SHARED(mnt)) {
79                         mnt_release_group_id(mnt);
80                         CLEAR_MNT_SHARED(mnt);
81                 }
82                 master = mnt->mnt_master;
83                 if (!master) {
84                         struct list_head *p = &mnt->mnt_slave_list;
85                         while (!list_empty(p)) {
86                                 slave_mnt = list_first_entry(p,
87                                                 struct mount, mnt_slave);
88                                 list_del_init(&slave_mnt->mnt_slave);
89                                 slave_mnt->mnt_master = NULL;
90                         }
91                         return 0;
92                 }
93         } else {
94                 struct mount *m;
95                 /*
96                  * slave 'mnt' to a peer mount that has the
97                  * same root dentry. If none is available then
98                  * slave it to anything that is available.
99                  */
100                 for (m = master = next_peer(mnt); m != mnt; m = next_peer(m)) {
101                         if (m->mnt.mnt_root == mnt->mnt.mnt_root) {
102                                 master = m;
103                                 break;
104                         }
105                 }
106                 list_del_init(&mnt->mnt_share);
107                 mnt->mnt_group_id = 0;
108                 CLEAR_MNT_SHARED(mnt);
109         }
110         list_for_each_entry(slave_mnt, &mnt->mnt_slave_list, mnt_slave)
111                 slave_mnt->mnt_master = master;
112         list_move(&mnt->mnt_slave, &master->mnt_slave_list);
113         list_splice(&mnt->mnt_slave_list, master->mnt_slave_list.prev);
114         INIT_LIST_HEAD(&mnt->mnt_slave_list);
115         mnt->mnt_master = master;
116         return 0;
117 }
118
119 /*
120  * vfsmount lock must be held for write
121  */
122 void change_mnt_propagation(struct mount *mnt, int type)
123 {
124         if (type == MS_SHARED) {
125                 set_mnt_shared(mnt);
126                 return;
127         }
128         do_make_slave(mnt);
129         if (type != MS_SLAVE) {
130                 list_del_init(&mnt->mnt_slave);
131                 mnt->mnt_master = NULL;
132                 if (type == MS_UNBINDABLE)
133                         mnt->mnt.mnt_flags |= MNT_UNBINDABLE;
134                 else
135                         mnt->mnt.mnt_flags &= ~MNT_UNBINDABLE;
136         }
137 }
138
139 /*
140  * get the next mount in the propagation tree.
141  * @m: the mount seen last
142  * @origin: the original mount from where the tree walk initiated
143  *
144  * Note that peer groups form contiguous segments of slave lists.
145  * We rely on that in get_source() to be able to find out if
146  * vfsmount found while iterating with propagation_next() is
147  * a peer of one we'd found earlier.
148  */
149 static struct mount *propagation_next(struct mount *m,
150                                          struct mount *origin)
151 {
152         /* are there any slaves of this mount? */
153         if (!IS_MNT_NEW(m) && !list_empty(&m->mnt_slave_list))
154                 return first_slave(m);
155
156         while (1) {
157                 struct mount *master = m->mnt_master;
158
159                 if (master == origin->mnt_master) {
160                         struct mount *next = next_peer(m);
161                         return (next == origin) ? NULL : next;
162                 } else if (m->mnt_slave.next != &master->mnt_slave_list)
163                         return next_slave(m);
164
165                 /* back at master */
166                 m = master;
167         }
168 }
169
170 static struct mount *skip_propagation_subtree(struct mount *m,
171                                                 struct mount *origin)
172 {
173         /*
174          * Advance m such that propagation_next will not return
175          * the slaves of m.
176          */
177         if (!IS_MNT_NEW(m) && !list_empty(&m->mnt_slave_list))
178                 m = last_slave(m);
179
180         return m;
181 }
182
183 static struct mount *next_group(struct mount *m, struct mount *origin)
184 {
185         while (1) {
186                 while (1) {
187                         struct mount *next;
188                         if (!IS_MNT_NEW(m) && !list_empty(&m->mnt_slave_list))
189                                 return first_slave(m);
190                         next = next_peer(m);
191                         if (m->mnt_group_id == origin->mnt_group_id) {
192                                 if (next == origin)
193                                         return NULL;
194                         } else if (m->mnt_slave.next != &next->mnt_slave)
195                                 break;
196                         m = next;
197                 }
198                 /* m is the last peer */
199                 while (1) {
200                         struct mount *master = m->mnt_master;
201                         if (m->mnt_slave.next != &master->mnt_slave_list)
202                                 return next_slave(m);
203                         m = next_peer(master);
204                         if (master->mnt_group_id == origin->mnt_group_id)
205                                 break;
206                         if (master->mnt_slave.next == &m->mnt_slave)
207                                 break;
208                         m = master;
209                 }
210                 if (m == origin)
211                         return NULL;
212         }
213 }
214
215 /* all accesses are serialized by namespace_sem */
216 static struct mount *last_dest, *first_source, *last_source, *dest_master;
217 static struct hlist_head *list;
218
219 static inline bool peers(const struct mount *m1, const struct mount *m2)
220 {
221         return m1->mnt_group_id == m2->mnt_group_id && m1->mnt_group_id;
222 }
223
224 static int propagate_one(struct mount *m, struct mountpoint *dest_mp)
225 {
226         struct mount *child;
227         int type;
228         /* skip ones added by this propagate_mnt() */
229         if (IS_MNT_NEW(m))
230                 return 0;
231         /* skip if mountpoint isn't covered by it */
232         if (!is_subdir(dest_mp->m_dentry, m->mnt.mnt_root))
233                 return 0;
234         if (peers(m, last_dest)) {
235                 type = CL_MAKE_SHARED;
236         } else {
237                 struct mount *n, *p;
238                 bool done;
239                 for (n = m; ; n = p) {
240                         p = n->mnt_master;
241                         if (p == dest_master || IS_MNT_MARKED(p))
242                                 break;
243                 }
244                 do {
245                         struct mount *parent = last_source->mnt_parent;
246                         if (peers(last_source, first_source))
247                                 break;
248                         done = parent->mnt_master == p;
249                         if (done && peers(n, parent))
250                                 break;
251                         last_source = last_source->mnt_master;
252                 } while (!done);
253
254                 type = CL_SLAVE;
255                 /* beginning of peer group among the slaves? */
256                 if (IS_MNT_SHARED(m))
257                         type |= CL_MAKE_SHARED;
258         }
259                 
260         child = copy_tree(last_source, last_source->mnt.mnt_root, type);
261         if (IS_ERR(child))
262                 return PTR_ERR(child);
263         read_seqlock_excl(&mount_lock);
264         mnt_set_mountpoint(m, dest_mp, child);
265         if (m->mnt_master != dest_master)
266                 SET_MNT_MARK(m->mnt_master);
267         read_sequnlock_excl(&mount_lock);
268         last_dest = m;
269         last_source = child;
270         hlist_add_head(&child->mnt_hash, list);
271         return count_mounts(m->mnt_ns, child);
272 }
273
274 /*
275  * mount 'source_mnt' under the destination 'dest_mnt' at
276  * dentry 'dest_dentry'. And propagate that mount to
277  * all the peer and slave mounts of 'dest_mnt'.
278  * Link all the new mounts into a propagation tree headed at
279  * source_mnt. Also link all the new mounts using ->mnt_list
280  * headed at source_mnt's ->mnt_list
281  *
282  * @dest_mnt: destination mount.
283  * @dest_dentry: destination dentry.
284  * @source_mnt: source mount.
285  * @tree_list : list of heads of trees to be attached.
286  */
287 int propagate_mnt(struct mount *dest_mnt, struct mountpoint *dest_mp,
288                     struct mount *source_mnt, struct hlist_head *tree_list)
289 {
290         struct mount *m, *n;
291         int ret = 0;
292
293         /*
294          * we don't want to bother passing tons of arguments to
295          * propagate_one(); everything is serialized by namespace_sem,
296          * so globals will do just fine.
297          */
298         last_dest = dest_mnt;
299         first_source = source_mnt;
300         last_source = source_mnt;
301         list = tree_list;
302         dest_master = dest_mnt->mnt_master;
303
304         /* all peers of dest_mnt, except dest_mnt itself */
305         for (n = next_peer(dest_mnt); n != dest_mnt; n = next_peer(n)) {
306                 ret = propagate_one(n, dest_mp);
307                 if (ret)
308                         goto out;
309         }
310
311         /* all slave groups */
312         for (m = next_group(dest_mnt, dest_mnt); m;
313                         m = next_group(m, dest_mnt)) {
314                 /* everything in that slave group */
315                 n = m;
316                 do {
317                         ret = propagate_one(n, dest_mp);
318                         if (ret)
319                                 goto out;
320                         n = next_peer(n);
321                 } while (n != m);
322         }
323 out:
324         read_seqlock_excl(&mount_lock);
325         hlist_for_each_entry(n, tree_list, mnt_hash) {
326                 m = n->mnt_parent;
327                 if (m->mnt_master != dest_mnt->mnt_master)
328                         CLEAR_MNT_MARK(m->mnt_master);
329         }
330         read_sequnlock_excl(&mount_lock);
331         return ret;
332 }
333
334 static struct mount *find_topper(struct mount *mnt)
335 {
336         /* If there is exactly one mount covering mnt completely return it. */
337         struct mount *child;
338
339         if (!list_is_singular(&mnt->mnt_mounts))
340                 return NULL;
341
342         child = list_first_entry(&mnt->mnt_mounts, struct mount, mnt_child);
343         if (child->mnt_mountpoint != mnt->mnt.mnt_root)
344                 return NULL;
345
346         return child;
347 }
348
349 /*
350  * return true if the refcount is greater than count
351  */
352 static inline int do_refcount_check(struct mount *mnt, int count)
353 {
354         return mnt_get_count(mnt) > count;
355 }
356
357 /**
358  * propagation_would_overmount - check whether propagation from @from
359  *                               would overmount @to
360  * @from: shared mount
361  * @to:   mount to check
362  * @mp:   future mountpoint of @to on @from
363  *
364  * If @from propagates mounts to @to, @from and @to must either be peers
365  * or one of the masters in the hierarchy of masters of @to must be a
366  * peer of @from.
367  *
368  * If the root of the @to mount is equal to the future mountpoint @mp of
369  * the @to mount on @from then @to will be overmounted by whatever is
370  * propagated to it.
371  *
372  * Context: This function expects namespace_lock() to be held and that
373  *          @mp is stable.
374  * Return: If @from overmounts @to, true is returned, false if not.
375  */
376 bool propagation_would_overmount(const struct mount *from,
377                                  const struct mount *to,
378                                  const struct mountpoint *mp)
379 {
380         if (!IS_MNT_SHARED(from))
381                 return false;
382
383         if (IS_MNT_NEW(to))
384                 return false;
385
386         if (to->mnt.mnt_root != mp->m_dentry)
387                 return false;
388
389         for (const struct mount *m = to; m; m = m->mnt_master) {
390                 if (peers(from, m))
391                         return true;
392         }
393
394         return false;
395 }
396
397 /*
398  * check if the mount 'mnt' can be unmounted successfully.
399  * @mnt: the mount to be checked for unmount
400  * NOTE: unmounting 'mnt' would naturally propagate to all
401  * other mounts its parent propagates to.
402  * Check if any of these mounts that **do not have submounts**
403  * have more references than 'refcnt'. If so return busy.
404  *
405  * vfsmount lock must be held for write
406  */
407 int propagate_mount_busy(struct mount *mnt, int refcnt)
408 {
409         struct mount *m, *child, *topper;
410         struct mount *parent = mnt->mnt_parent;
411
412         if (mnt == parent)
413                 return do_refcount_check(mnt, refcnt);
414
415         /*
416          * quickly check if the current mount can be unmounted.
417          * If not, we don't have to go checking for all other
418          * mounts
419          */
420         if (!list_empty(&mnt->mnt_mounts) || do_refcount_check(mnt, refcnt))
421                 return 1;
422
423         for (m = propagation_next(parent, parent); m;
424                         m = propagation_next(m, parent)) {
425                 int count = 1;
426                 child = __lookup_mnt(&m->mnt, mnt->mnt_mountpoint);
427                 if (!child)
428                         continue;
429
430                 /* Is there exactly one mount on the child that covers
431                  * it completely whose reference should be ignored?
432                  */
433                 topper = find_topper(child);
434                 if (topper)
435                         count += 1;
436                 else if (!list_empty(&child->mnt_mounts))
437                         continue;
438
439                 if (do_refcount_check(child, count))
440                         return 1;
441         }
442         return 0;
443 }
444
445 /*
446  * Clear MNT_LOCKED when it can be shown to be safe.
447  *
448  * mount_lock lock must be held for write
449  */
450 void propagate_mount_unlock(struct mount *mnt)
451 {
452         struct mount *parent = mnt->mnt_parent;
453         struct mount *m, *child;
454
455         BUG_ON(parent == mnt);
456
457         for (m = propagation_next(parent, parent); m;
458                         m = propagation_next(m, parent)) {
459                 child = __lookup_mnt(&m->mnt, mnt->mnt_mountpoint);
460                 if (child)
461                         child->mnt.mnt_flags &= ~MNT_LOCKED;
462         }
463 }
464
465 static void umount_one(struct mount *mnt, struct list_head *to_umount)
466 {
467         CLEAR_MNT_MARK(mnt);
468         mnt->mnt.mnt_flags |= MNT_UMOUNT;
469         list_del_init(&mnt->mnt_child);
470         list_del_init(&mnt->mnt_umounting);
471         list_move_tail(&mnt->mnt_list, to_umount);
472 }
473
474 /*
475  * NOTE: unmounting 'mnt' naturally propagates to all other mounts its
476  * parent propagates to.
477  */
478 static bool __propagate_umount(struct mount *mnt,
479                                struct list_head *to_umount,
480                                struct list_head *to_restore)
481 {
482         bool progress = false;
483         struct mount *child;
484
485         /*
486          * The state of the parent won't change if this mount is
487          * already unmounted or marked as without children.
488          */
489         if (mnt->mnt.mnt_flags & (MNT_UMOUNT | MNT_MARKED))
490                 goto out;
491
492         /* Verify topper is the only grandchild that has not been
493          * speculatively unmounted.
494          */
495         list_for_each_entry(child, &mnt->mnt_mounts, mnt_child) {
496                 if (child->mnt_mountpoint == mnt->mnt.mnt_root)
497                         continue;
498                 if (!list_empty(&child->mnt_umounting) && IS_MNT_MARKED(child))
499                         continue;
500                 /* Found a mounted child */
501                 goto children;
502         }
503
504         /* Mark mounts that can be unmounted if not locked */
505         SET_MNT_MARK(mnt);
506         progress = true;
507
508         /* If a mount is without children and not locked umount it. */
509         if (!IS_MNT_LOCKED(mnt)) {
510                 umount_one(mnt, to_umount);
511         } else {
512 children:
513                 list_move_tail(&mnt->mnt_umounting, to_restore);
514         }
515 out:
516         return progress;
517 }
518
519 static void umount_list(struct list_head *to_umount,
520                         struct list_head *to_restore)
521 {
522         struct mount *mnt, *child, *tmp;
523         list_for_each_entry(mnt, to_umount, mnt_list) {
524                 list_for_each_entry_safe(child, tmp, &mnt->mnt_mounts, mnt_child) {
525                         /* topper? */
526                         if (child->mnt_mountpoint == mnt->mnt.mnt_root)
527                                 list_move_tail(&child->mnt_umounting, to_restore);
528                         else
529                                 umount_one(child, to_umount);
530                 }
531         }
532 }
533
534 static void restore_mounts(struct list_head *to_restore)
535 {
536         /* Restore mounts to a clean working state */
537         while (!list_empty(to_restore)) {
538                 struct mount *mnt, *parent;
539                 struct mountpoint *mp;
540
541                 mnt = list_first_entry(to_restore, struct mount, mnt_umounting);
542                 CLEAR_MNT_MARK(mnt);
543                 list_del_init(&mnt->mnt_umounting);
544
545                 /* Should this mount be reparented? */
546                 mp = mnt->mnt_mp;
547                 parent = mnt->mnt_parent;
548                 while (parent->mnt.mnt_flags & MNT_UMOUNT) {
549                         mp = parent->mnt_mp;
550                         parent = parent->mnt_parent;
551                 }
552                 if (parent != mnt->mnt_parent)
553                         mnt_change_mountpoint(parent, mp, mnt);
554         }
555 }
556
557 static void cleanup_umount_visitations(struct list_head *visited)
558 {
559         while (!list_empty(visited)) {
560                 struct mount *mnt =
561                         list_first_entry(visited, struct mount, mnt_umounting);
562                 list_del_init(&mnt->mnt_umounting);
563         }
564 }
565
566 /*
567  * collect all mounts that receive propagation from the mount in @list,
568  * and return these additional mounts in the same list.
569  * @list: the list of mounts to be unmounted.
570  *
571  * vfsmount lock must be held for write
572  */
573 int propagate_umount(struct list_head *list)
574 {
575         struct mount *mnt;
576         LIST_HEAD(to_restore);
577         LIST_HEAD(to_umount);
578         LIST_HEAD(visited);
579
580         /* Find candidates for unmounting */
581         list_for_each_entry_reverse(mnt, list, mnt_list) {
582                 struct mount *parent = mnt->mnt_parent;
583                 struct mount *m;
584
585                 /*
586                  * If this mount has already been visited it is known that it's
587                  * entire peer group and all of their slaves in the propagation
588                  * tree for the mountpoint has already been visited and there is
589                  * no need to visit them again.
590                  */
591                 if (!list_empty(&mnt->mnt_umounting))
592                         continue;
593
594                 list_add_tail(&mnt->mnt_umounting, &visited);
595                 for (m = propagation_next(parent, parent); m;
596                      m = propagation_next(m, parent)) {
597                         struct mount *child = __lookup_mnt(&m->mnt,
598                                                            mnt->mnt_mountpoint);
599                         if (!child)
600                                 continue;
601
602                         if (!list_empty(&child->mnt_umounting)) {
603                                 /*
604                                  * If the child has already been visited it is
605                                  * know that it's entire peer group and all of
606                                  * their slaves in the propgation tree for the
607                                  * mountpoint has already been visited and there
608                                  * is no need to visit this subtree again.
609                                  */
610                                 m = skip_propagation_subtree(m, parent);
611                                 continue;
612                         } else if (child->mnt.mnt_flags & MNT_UMOUNT) {
613                                 /*
614                                  * We have come accross an partially unmounted
615                                  * mount in list that has not been visited yet.
616                                  * Remember it has been visited and continue
617                                  * about our merry way.
618                                  */
619                                 list_add_tail(&child->mnt_umounting, &visited);
620                                 continue;
621                         }
622
623                         /* Check the child and parents while progress is made */
624                         while (__propagate_umount(child,
625                                                   &to_umount, &to_restore)) {
626                                 /* Is the parent a umount candidate? */
627                                 child = child->mnt_parent;
628                                 if (list_empty(&child->mnt_umounting))
629                                         break;
630                         }
631                 }
632         }
633
634         umount_list(&to_umount, &to_restore);
635         restore_mounts(&to_restore);
636         cleanup_umount_visitations(&visited);
637         list_splice_tail(&to_umount, list);
638
639         return 0;
640 }