Merge tag 'pull-old-dio' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[linux-block.git] / include / linux / fs.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_FS_H
3 #define _LINUX_FS_H
4
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/wait_bit.h>
7 #include <linux/kdev_t.h>
8 #include <linux/dcache.h>
9 #include <linux/path.h>
10 #include <linux/stat.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/list_lru.h>
14 #include <linux/llist.h>
15 #include <linux/radix-tree.h>
16 #include <linux/xarray.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/pid.h>
20 #include <linux/bug.h>
21 #include <linux/mutex.h>
22 #include <linux/rwsem.h>
23 #include <linux/mm_types.h>
24 #include <linux/capability.h>
25 #include <linux/semaphore.h>
26 #include <linux/fcntl.h>
27 #include <linux/rculist_bl.h>
28 #include <linux/atomic.h>
29 #include <linux/shrinker.h>
30 #include <linux/migrate_mode.h>
31 #include <linux/uidgid.h>
32 #include <linux/lockdep.h>
33 #include <linux/percpu-rwsem.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/delayed_call.h>
36 #include <linux/uuid.h>
37 #include <linux/errseq.h>
38 #include <linux/ioprio.h>
39 #include <linux/fs_types.h>
40 #include <linux/build_bug.h>
41 #include <linux/stddef.h>
42 #include <linux/mount.h>
43 #include <linux/cred.h>
44 #include <linux/mnt_idmapping.h>
45 #include <linux/slab.h>
46
47 #include <asm/byteorder.h>
48 #include <uapi/linux/fs.h>
49
50 struct backing_dev_info;
51 struct bdi_writeback;
52 struct bio;
53 struct io_comp_batch;
54 struct export_operations;
55 struct fiemap_extent_info;
56 struct hd_geometry;
57 struct iovec;
58 struct kiocb;
59 struct kobject;
60 struct pipe_inode_info;
61 struct poll_table_struct;
62 struct kstatfs;
63 struct vm_area_struct;
64 struct vfsmount;
65 struct cred;
66 struct swap_info_struct;
67 struct seq_file;
68 struct workqueue_struct;
69 struct iov_iter;
70 struct fscrypt_info;
71 struct fscrypt_operations;
72 struct fsverity_info;
73 struct fsverity_operations;
74 struct fs_context;
75 struct fs_parameter_spec;
76 struct fileattr;
77 struct iomap_ops;
78
79 extern void __init inode_init(void);
80 extern void __init inode_init_early(void);
81 extern void __init files_init(void);
82 extern void __init files_maxfiles_init(void);
83
84 extern unsigned long get_max_files(void);
85 extern unsigned int sysctl_nr_open;
86
87 typedef __kernel_rwf_t rwf_t;
88
89 struct buffer_head;
90 typedef int (get_block_t)(struct inode *inode, sector_t iblock,
91                         struct buffer_head *bh_result, int create);
92 typedef int (dio_iodone_t)(struct kiocb *iocb, loff_t offset,
93                         ssize_t bytes, void *private);
94
95 #define MAY_EXEC                0x00000001
96 #define MAY_WRITE               0x00000002
97 #define MAY_READ                0x00000004
98 #define MAY_APPEND              0x00000008
99 #define MAY_ACCESS              0x00000010
100 #define MAY_OPEN                0x00000020
101 #define MAY_CHDIR               0x00000040
102 /* called from RCU mode, don't block */
103 #define MAY_NOT_BLOCK           0x00000080
104
105 /*
106  * flags in file.f_mode.  Note that FMODE_READ and FMODE_WRITE must correspond
107  * to O_WRONLY and O_RDWR via the strange trick in do_dentry_open()
108  */
109
110 /* file is open for reading */
111 #define FMODE_READ              ((__force fmode_t)0x1)
112 /* file is open for writing */
113 #define FMODE_WRITE             ((__force fmode_t)0x2)
114 /* file is seekable */
115 #define FMODE_LSEEK             ((__force fmode_t)0x4)
116 /* file can be accessed using pread */
117 #define FMODE_PREAD             ((__force fmode_t)0x8)
118 /* file can be accessed using pwrite */
119 #define FMODE_PWRITE            ((__force fmode_t)0x10)
120 /* File is opened for execution with sys_execve / sys_uselib */
121 #define FMODE_EXEC              ((__force fmode_t)0x20)
122 /* File is opened with O_NDELAY (only set for block devices) */
123 #define FMODE_NDELAY            ((__force fmode_t)0x40)
124 /* File is opened with O_EXCL (only set for block devices) */
125 #define FMODE_EXCL              ((__force fmode_t)0x80)
126 /* File is opened using open(.., 3, ..) and is writeable only for ioctls
127    (specialy hack for floppy.c) */
128 #define FMODE_WRITE_IOCTL       ((__force fmode_t)0x100)
129 /* 32bit hashes as llseek() offset (for directories) */
130 #define FMODE_32BITHASH         ((__force fmode_t)0x200)
131 /* 64bit hashes as llseek() offset (for directories) */
132 #define FMODE_64BITHASH         ((__force fmode_t)0x400)
133
134 /*
135  * Don't update ctime and mtime.
136  *
137  * Currently a special hack for the XFS open_by_handle ioctl, but we'll
138  * hopefully graduate it to a proper O_CMTIME flag supported by open(2) soon.
139  */
140 #define FMODE_NOCMTIME          ((__force fmode_t)0x800)
141
142 /* Expect random access pattern */
143 #define FMODE_RANDOM            ((__force fmode_t)0x1000)
144
145 /* File is huge (eg. /dev/mem): treat loff_t as unsigned */
146 #define FMODE_UNSIGNED_OFFSET   ((__force fmode_t)0x2000)
147
148 /* File is opened with O_PATH; almost nothing can be done with it */
149 #define FMODE_PATH              ((__force fmode_t)0x4000)
150
151 /* File needs atomic accesses to f_pos */
152 #define FMODE_ATOMIC_POS        ((__force fmode_t)0x8000)
153 /* Write access to underlying fs */
154 #define FMODE_WRITER            ((__force fmode_t)0x10000)
155 /* Has read method(s) */
156 #define FMODE_CAN_READ          ((__force fmode_t)0x20000)
157 /* Has write method(s) */
158 #define FMODE_CAN_WRITE         ((__force fmode_t)0x40000)
159
160 #define FMODE_OPENED            ((__force fmode_t)0x80000)
161 #define FMODE_CREATED           ((__force fmode_t)0x100000)
162
163 /* File is stream-like */
164 #define FMODE_STREAM            ((__force fmode_t)0x200000)
165
166 /* File supports DIRECT IO */
167 #define FMODE_CAN_ODIRECT       ((__force fmode_t)0x400000)
168
169 #define FMODE_NOREUSE           ((__force fmode_t)0x800000)
170
171 /* File was opened by fanotify and shouldn't generate fanotify events */
172 #define FMODE_NONOTIFY          ((__force fmode_t)0x4000000)
173
174 /* File is capable of returning -EAGAIN if I/O will block */
175 #define FMODE_NOWAIT            ((__force fmode_t)0x8000000)
176
177 /* File represents mount that needs unmounting */
178 #define FMODE_NEED_UNMOUNT      ((__force fmode_t)0x10000000)
179
180 /* File does not contribute to nr_files count */
181 #define FMODE_NOACCOUNT         ((__force fmode_t)0x20000000)
182
183 /* File supports async buffered reads */
184 #define FMODE_BUF_RASYNC        ((__force fmode_t)0x40000000)
185
186 /* File supports async nowait buffered writes */
187 #define FMODE_BUF_WASYNC        ((__force fmode_t)0x80000000)
188
189 /*
190  * Attribute flags.  These should be or-ed together to figure out what
191  * has been changed!
192  */
193 #define ATTR_MODE       (1 << 0)
194 #define ATTR_UID        (1 << 1)
195 #define ATTR_GID        (1 << 2)
196 #define ATTR_SIZE       (1 << 3)
197 #define ATTR_ATIME      (1 << 4)
198 #define ATTR_MTIME      (1 << 5)
199 #define ATTR_CTIME      (1 << 6)
200 #define ATTR_ATIME_SET  (1 << 7)
201 #define ATTR_MTIME_SET  (1 << 8)
202 #define ATTR_FORCE      (1 << 9) /* Not a change, but a change it */
203 #define ATTR_KILL_SUID  (1 << 11)
204 #define ATTR_KILL_SGID  (1 << 12)
205 #define ATTR_FILE       (1 << 13)
206 #define ATTR_KILL_PRIV  (1 << 14)
207 #define ATTR_OPEN       (1 << 15) /* Truncating from open(O_TRUNC) */
208 #define ATTR_TIMES_SET  (1 << 16)
209 #define ATTR_TOUCH      (1 << 17)
210
211 /*
212  * Whiteout is represented by a char device.  The following constants define the
213  * mode and device number to use.
214  */
215 #define WHITEOUT_MODE 0
216 #define WHITEOUT_DEV 0
217
218 /*
219  * This is the Inode Attributes structure, used for notify_change().  It
220  * uses the above definitions as flags, to know which values have changed.
221  * Also, in this manner, a Filesystem can look at only the values it cares
222  * about.  Basically, these are the attributes that the VFS layer can
223  * request to change from the FS layer.
224  *
225  * Derek Atkins <warlord@MIT.EDU> 94-10-20
226  */
227 struct iattr {
228         unsigned int    ia_valid;
229         umode_t         ia_mode;
230         /*
231          * The two anonymous unions wrap structures with the same member.
232          *
233          * Filesystems raising FS_ALLOW_IDMAP need to use ia_vfs{g,u}id which
234          * are a dedicated type requiring the filesystem to use the dedicated
235          * helpers. Other filesystem can continue to use ia_{g,u}id until they
236          * have been ported.
237          *
238          * They always contain the same value. In other words FS_ALLOW_IDMAP
239          * pass down the same value on idmapped mounts as they would on regular
240          * mounts.
241          */
242         union {
243                 kuid_t          ia_uid;
244                 vfsuid_t        ia_vfsuid;
245         };
246         union {
247                 kgid_t          ia_gid;
248                 vfsgid_t        ia_vfsgid;
249         };
250         loff_t          ia_size;
251         struct timespec64 ia_atime;
252         struct timespec64 ia_mtime;
253         struct timespec64 ia_ctime;
254
255         /*
256          * Not an attribute, but an auxiliary info for filesystems wanting to
257          * implement an ftruncate() like method.  NOTE: filesystem should
258          * check for (ia_valid & ATTR_FILE), and not for (ia_file != NULL).
259          */
260         struct file     *ia_file;
261 };
262
263 /*
264  * Includes for diskquotas.
265  */
266 #include <linux/quota.h>
267
268 /*
269  * Maximum number of layers of fs stack.  Needs to be limited to
270  * prevent kernel stack overflow
271  */
272 #define FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH 2
273
274 /** 
275  * enum positive_aop_returns - aop return codes with specific semantics
276  *
277  * @AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE: Informs the caller that page writeback has
278  *                          completed, that the page is still locked, and
279  *                          should be considered active.  The VM uses this hint
280  *                          to return the page to the active list -- it won't
281  *                          be a candidate for writeback again in the near
282  *                          future.  Other callers must be careful to unlock
283  *                          the page if they get this return.  Returned by
284  *                          writepage(); 
285  *
286  * @AOP_TRUNCATED_PAGE: The AOP method that was handed a locked page has
287  *                      unlocked it and the page might have been truncated.
288  *                      The caller should back up to acquiring a new page and
289  *                      trying again.  The aop will be taking reasonable
290  *                      precautions not to livelock.  If the caller held a page
291  *                      reference, it should drop it before retrying.  Returned
292  *                      by read_folio().
293  *
294  * address_space_operation functions return these large constants to indicate
295  * special semantics to the caller.  These are much larger than the bytes in a
296  * page to allow for functions that return the number of bytes operated on in a
297  * given page.
298  */
299
300 enum positive_aop_returns {
301         AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE  = 0x80000,
302         AOP_TRUNCATED_PAGE      = 0x80001,
303 };
304
305 /*
306  * oh the beauties of C type declarations.
307  */
308 struct page;
309 struct address_space;
310 struct writeback_control;
311 struct readahead_control;
312
313 /*
314  * Write life time hint values.
315  * Stored in struct inode as u8.
316  */
317 enum rw_hint {
318         WRITE_LIFE_NOT_SET      = 0,
319         WRITE_LIFE_NONE         = RWH_WRITE_LIFE_NONE,
320         WRITE_LIFE_SHORT        = RWH_WRITE_LIFE_SHORT,
321         WRITE_LIFE_MEDIUM       = RWH_WRITE_LIFE_MEDIUM,
322         WRITE_LIFE_LONG         = RWH_WRITE_LIFE_LONG,
323         WRITE_LIFE_EXTREME      = RWH_WRITE_LIFE_EXTREME,
324 };
325
326 /* Match RWF_* bits to IOCB bits */
327 #define IOCB_HIPRI              (__force int) RWF_HIPRI
328 #define IOCB_DSYNC              (__force int) RWF_DSYNC
329 #define IOCB_SYNC               (__force int) RWF_SYNC
330 #define IOCB_NOWAIT             (__force int) RWF_NOWAIT
331 #define IOCB_APPEND             (__force int) RWF_APPEND
332
333 /* non-RWF related bits - start at 16 */
334 #define IOCB_EVENTFD            (1 << 16)
335 #define IOCB_DIRECT             (1 << 17)
336 #define IOCB_WRITE              (1 << 18)
337 /* iocb->ki_waitq is valid */
338 #define IOCB_WAITQ              (1 << 19)
339 #define IOCB_NOIO               (1 << 20)
340 /* can use bio alloc cache */
341 #define IOCB_ALLOC_CACHE        (1 << 21)
342
343 struct kiocb {
344         struct file             *ki_filp;
345         loff_t                  ki_pos;
346         void (*ki_complete)(struct kiocb *iocb, long ret);
347         void                    *private;
348         int                     ki_flags;
349         u16                     ki_ioprio; /* See linux/ioprio.h */
350         struct wait_page_queue  *ki_waitq; /* for async buffered IO */
351 };
352
353 static inline bool is_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb)
354 {
355         return kiocb->ki_complete == NULL;
356 }
357
358 struct address_space_operations {
359         int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
360         int (*read_folio)(struct file *, struct folio *);
361
362         /* Write back some dirty pages from this mapping. */
363         int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);
364
365         /* Mark a folio dirty.  Return true if this dirtied it */
366         bool (*dirty_folio)(struct address_space *, struct folio *);
367
368         void (*readahead)(struct readahead_control *);
369
370         int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,
371                                 loff_t pos, unsigned len,
372                                 struct page **pagep, void **fsdata);
373         int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,
374                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
375                                 struct page *page, void *fsdata);
376
377         /* Unfortunately this kludge is needed for FIBMAP. Don't use it */
378         sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);
379         void (*invalidate_folio) (struct folio *, size_t offset, size_t len);
380         bool (*release_folio)(struct folio *, gfp_t);
381         void (*free_folio)(struct folio *folio);
382         ssize_t (*direct_IO)(struct kiocb *, struct iov_iter *iter);
383         /*
384          * migrate the contents of a folio to the specified target. If
385          * migrate_mode is MIGRATE_ASYNC, it must not block.
386          */
387         int (*migrate_folio)(struct address_space *, struct folio *dst,
388                         struct folio *src, enum migrate_mode);
389         int (*launder_folio)(struct folio *);
390         bool (*is_partially_uptodate) (struct folio *, size_t from,
391                         size_t count);
392         void (*is_dirty_writeback) (struct folio *, bool *dirty, bool *wb);
393         int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);
394
395         /* swapfile support */
396         int (*swap_activate)(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
397                                 sector_t *span);
398         void (*swap_deactivate)(struct file *file);
399         int (*swap_rw)(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
400 };
401
402 extern const struct address_space_operations empty_aops;
403
404 /**
405  * struct address_space - Contents of a cacheable, mappable object.
406  * @host: Owner, either the inode or the block_device.
407  * @i_pages: Cached pages.
408  * @invalidate_lock: Guards coherency between page cache contents and
409  *   file offset->disk block mappings in the filesystem during invalidates.
410  *   It is also used to block modification of page cache contents through
411  *   memory mappings.
412  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use for allocating pages.
413  * @i_mmap_writable: Number of VM_SHARED mappings.
414  * @nr_thps: Number of THPs in the pagecache (non-shmem only).
415  * @i_mmap: Tree of private and shared mappings.
416  * @i_mmap_rwsem: Protects @i_mmap and @i_mmap_writable.
417  * @nrpages: Number of page entries, protected by the i_pages lock.
418  * @writeback_index: Writeback starts here.
419  * @a_ops: Methods.
420  * @flags: Error bits and flags (AS_*).
421  * @wb_err: The most recent error which has occurred.
422  * @private_lock: For use by the owner of the address_space.
423  * @private_list: For use by the owner of the address_space.
424  * @private_data: For use by the owner of the address_space.
425  */
426 struct address_space {
427         struct inode            *host;
428         struct xarray           i_pages;
429         struct rw_semaphore     invalidate_lock;
430         gfp_t                   gfp_mask;
431         atomic_t                i_mmap_writable;
432 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
433         /* number of thp, only for non-shmem files */
434         atomic_t                nr_thps;
435 #endif
436         struct rb_root_cached   i_mmap;
437         struct rw_semaphore     i_mmap_rwsem;
438         unsigned long           nrpages;
439         pgoff_t                 writeback_index;
440         const struct address_space_operations *a_ops;
441         unsigned long           flags;
442         errseq_t                wb_err;
443         spinlock_t              private_lock;
444         struct list_head        private_list;
445         void                    *private_data;
446 } __attribute__((aligned(sizeof(long)))) __randomize_layout;
447         /*
448          * On most architectures that alignment is already the case; but
449          * must be enforced here for CRIS, to let the least significant bit
450          * of struct page's "mapping" pointer be used for PAGE_MAPPING_ANON.
451          */
452
453 /* XArray tags, for tagging dirty and writeback pages in the pagecache. */
454 #define PAGECACHE_TAG_DIRTY     XA_MARK_0
455 #define PAGECACHE_TAG_WRITEBACK XA_MARK_1
456 #define PAGECACHE_TAG_TOWRITE   XA_MARK_2
457
458 /*
459  * Returns true if any of the pages in the mapping are marked with the tag.
460  */
461 static inline bool mapping_tagged(struct address_space *mapping, xa_mark_t tag)
462 {
463         return xa_marked(&mapping->i_pages, tag);
464 }
465
466 static inline void i_mmap_lock_write(struct address_space *mapping)
467 {
468         down_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
469 }
470
471 static inline int i_mmap_trylock_write(struct address_space *mapping)
472 {
473         return down_write_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
474 }
475
476 static inline void i_mmap_unlock_write(struct address_space *mapping)
477 {
478         up_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
479 }
480
481 static inline int i_mmap_trylock_read(struct address_space *mapping)
482 {
483         return down_read_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
484 }
485
486 static inline void i_mmap_lock_read(struct address_space *mapping)
487 {
488         down_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
489 }
490
491 static inline void i_mmap_unlock_read(struct address_space *mapping)
492 {
493         up_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
494 }
495
496 static inline void i_mmap_assert_locked(struct address_space *mapping)
497 {
498         lockdep_assert_held(&mapping->i_mmap_rwsem);
499 }
500
501 static inline void i_mmap_assert_write_locked(struct address_space *mapping)
502 {
503         lockdep_assert_held_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
504 }
505
506 /*
507  * Might pages of this file be mapped into userspace?
508  */
509 static inline int mapping_mapped(struct address_space *mapping)
510 {
511         return  !RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root);
512 }
513
514 /*
515  * Might pages of this file have been modified in userspace?
516  * Note that i_mmap_writable counts all VM_SHARED vmas: do_mmap
517  * marks vma as VM_SHARED if it is shared, and the file was opened for
518  * writing i.e. vma may be mprotected writable even if now readonly.
519  *
520  * If i_mmap_writable is negative, no new writable mappings are allowed. You
521  * can only deny writable mappings, if none exists right now.
522  */
523 static inline int mapping_writably_mapped(struct address_space *mapping)
524 {
525         return atomic_read(&mapping->i_mmap_writable) > 0;
526 }
527
528 static inline int mapping_map_writable(struct address_space *mapping)
529 {
530         return atomic_inc_unless_negative(&mapping->i_mmap_writable) ?
531                 0 : -EPERM;
532 }
533
534 static inline void mapping_unmap_writable(struct address_space *mapping)
535 {
536         atomic_dec(&mapping->i_mmap_writable);
537 }
538
539 static inline int mapping_deny_writable(struct address_space *mapping)
540 {
541         return atomic_dec_unless_positive(&mapping->i_mmap_writable) ?
542                 0 : -EBUSY;
543 }
544
545 static inline void mapping_allow_writable(struct address_space *mapping)
546 {
547         atomic_inc(&mapping->i_mmap_writable);
548 }
549
550 /*
551  * Use sequence counter to get consistent i_size on 32-bit processors.
552  */
553 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
554 #include <linux/seqlock.h>
555 #define __NEED_I_SIZE_ORDERED
556 #define i_size_ordered_init(inode) seqcount_init(&inode->i_size_seqcount)
557 #else
558 #define i_size_ordered_init(inode) do { } while (0)
559 #endif
560
561 struct posix_acl;
562 #define ACL_NOT_CACHED ((void *)(-1))
563 /*
564  * ACL_DONT_CACHE is for stacked filesystems, that rely on underlying fs to
565  * cache the ACL.  This also means that ->get_inode_acl() can be called in RCU
566  * mode with the LOOKUP_RCU flag.
567  */
568 #define ACL_DONT_CACHE ((void *)(-3))
569
570 static inline struct posix_acl *
571 uncached_acl_sentinel(struct task_struct *task)
572 {
573         return (void *)task + 1;
574 }
575
576 static inline bool
577 is_uncached_acl(struct posix_acl *acl)
578 {
579         return (long)acl & 1;
580 }
581
582 #define IOP_FASTPERM    0x0001
583 #define IOP_LOOKUP      0x0002
584 #define IOP_NOFOLLOW    0x0004
585 #define IOP_XATTR       0x0008
586 #define IOP_DEFAULT_READLINK    0x0010
587
588 struct fsnotify_mark_connector;
589
590 /*
591  * Keep mostly read-only and often accessed (especially for
592  * the RCU path lookup and 'stat' data) fields at the beginning
593  * of the 'struct inode'
594  */
595 struct inode {
596         umode_t                 i_mode;
597         unsigned short          i_opflags;
598         kuid_t                  i_uid;
599         kgid_t                  i_gid;
600         unsigned int            i_flags;
601
602 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
603         struct posix_acl        *i_acl;
604         struct posix_acl        *i_default_acl;
605 #endif
606
607         const struct inode_operations   *i_op;
608         struct super_block      *i_sb;
609         struct address_space    *i_mapping;
610
611 #ifdef CONFIG_SECURITY
612         void                    *i_security;
613 #endif
614
615         /* Stat data, not accessed from path walking */
616         unsigned long           i_ino;
617         /*
618          * Filesystems may only read i_nlink directly.  They shall use the
619          * following functions for modification:
620          *
621          *    (set|clear|inc|drop)_nlink
622          *    inode_(inc|dec)_link_count
623          */
624         union {
625                 const unsigned int i_nlink;
626                 unsigned int __i_nlink;
627         };
628         dev_t                   i_rdev;
629         loff_t                  i_size;
630         struct timespec64       i_atime;
631         struct timespec64       i_mtime;
632         struct timespec64       i_ctime;
633         spinlock_t              i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
634         unsigned short          i_bytes;
635         u8                      i_blkbits;
636         u8                      i_write_hint;
637         blkcnt_t                i_blocks;
638
639 #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
640         seqcount_t              i_size_seqcount;
641 #endif
642
643         /* Misc */
644         unsigned long           i_state;
645         struct rw_semaphore     i_rwsem;
646
647         unsigned long           dirtied_when;   /* jiffies of first dirtying */
648         unsigned long           dirtied_time_when;
649
650         struct hlist_node       i_hash;
651         struct list_head        i_io_list;      /* backing dev IO list */
652 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
653         struct bdi_writeback    *i_wb;          /* the associated cgroup wb */
654
655         /* foreign inode detection, see wbc_detach_inode() */
656         int                     i_wb_frn_winner;
657         u16                     i_wb_frn_avg_time;
658         u16                     i_wb_frn_history;
659 #endif
660         struct list_head        i_lru;          /* inode LRU list */
661         struct list_head        i_sb_list;
662         struct list_head        i_wb_list;      /* backing dev writeback list */
663         union {
664                 struct hlist_head       i_dentry;
665                 struct rcu_head         i_rcu;
666         };
667         atomic64_t              i_version;
668         atomic64_t              i_sequence; /* see futex */
669         atomic_t                i_count;
670         atomic_t                i_dio_count;
671         atomic_t                i_writecount;
672 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
673         atomic_t                i_readcount; /* struct files open RO */
674 #endif
675         union {
676                 const struct file_operations    *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */
677                 void (*free_inode)(struct inode *);
678         };
679         struct file_lock_context        *i_flctx;
680         struct address_space    i_data;
681         struct list_head        i_devices;
682         union {
683                 struct pipe_inode_info  *i_pipe;
684                 struct cdev             *i_cdev;
685                 char                    *i_link;
686                 unsigned                i_dir_seq;
687         };
688
689         __u32                   i_generation;
690
691 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
692         __u32                   i_fsnotify_mask; /* all events this inode cares about */
693         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *i_fsnotify_marks;
694 #endif
695
696 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
697         struct fscrypt_info     *i_crypt_info;
698 #endif
699
700 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
701         struct fsverity_info    *i_verity_info;
702 #endif
703
704         void                    *i_private; /* fs or device private pointer */
705 } __randomize_layout;
706
707 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode);
708
709 static inline unsigned int i_blocksize(const struct inode *node)
710 {
711         return (1 << node->i_blkbits);
712 }
713
714 static inline int inode_unhashed(struct inode *inode)
715 {
716         return hlist_unhashed(&inode->i_hash);
717 }
718
719 /*
720  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't
721  * want special inodes in the fileset inode space, we make them
722  * appear hashed, but do not put on any lists.  hlist_del()
723  * will work fine and require no locking.
724  */
725 static inline void inode_fake_hash(struct inode *inode)
726 {
727         hlist_add_fake(&inode->i_hash);
728 }
729
730 /*
731  * inode->i_mutex nesting subclasses for the lock validator:
732  *
733  * 0: the object of the current VFS operation
734  * 1: parent
735  * 2: child/target
736  * 3: xattr
737  * 4: second non-directory
738  * 5: second parent (when locking independent directories in rename)
739  *
740  * I_MUTEX_NONDIR2 is for certain operations (such as rename) which lock two
741  * non-directories at once.
742  *
743  * The locking order between these classes is
744  * parent[2] -> child -> grandchild -> normal -> xattr -> second non-directory
745  */
746 enum inode_i_mutex_lock_class
747 {
748         I_MUTEX_NORMAL,
749         I_MUTEX_PARENT,
750         I_MUTEX_CHILD,
751         I_MUTEX_XATTR,
752         I_MUTEX_NONDIR2,
753         I_MUTEX_PARENT2,
754 };
755
756 static inline void inode_lock(struct inode *inode)
757 {
758         down_write(&inode->i_rwsem);
759 }
760
761 static inline void inode_unlock(struct inode *inode)
762 {
763         up_write(&inode->i_rwsem);
764 }
765
766 static inline void inode_lock_shared(struct inode *inode)
767 {
768         down_read(&inode->i_rwsem);
769 }
770
771 static inline void inode_unlock_shared(struct inode *inode)
772 {
773         up_read(&inode->i_rwsem);
774 }
775
776 static inline int inode_trylock(struct inode *inode)
777 {
778         return down_write_trylock(&inode->i_rwsem);
779 }
780
781 static inline int inode_trylock_shared(struct inode *inode)
782 {
783         return down_read_trylock(&inode->i_rwsem);
784 }
785
786 static inline int inode_is_locked(struct inode *inode)
787 {
788         return rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem);
789 }
790
791 static inline void inode_lock_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
792 {
793         down_write_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
794 }
795
796 static inline void inode_lock_shared_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
797 {
798         down_read_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
799 }
800
801 static inline void filemap_invalidate_lock(struct address_space *mapping)
802 {
803         down_write(&mapping->invalidate_lock);
804 }
805
806 static inline void filemap_invalidate_unlock(struct address_space *mapping)
807 {
808         up_write(&mapping->invalidate_lock);
809 }
810
811 static inline void filemap_invalidate_lock_shared(struct address_space *mapping)
812 {
813         down_read(&mapping->invalidate_lock);
814 }
815
816 static inline int filemap_invalidate_trylock_shared(
817                                         struct address_space *mapping)
818 {
819         return down_read_trylock(&mapping->invalidate_lock);
820 }
821
822 static inline void filemap_invalidate_unlock_shared(
823                                         struct address_space *mapping)
824 {
825         up_read(&mapping->invalidate_lock);
826 }
827
828 void lock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
829 void unlock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
830
831 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
832                                  struct address_space *mapping2);
833 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
834                                    struct address_space *mapping2);
835
836
837 /*
838  * NOTE: in a 32bit arch with a preemptable kernel and
839  * an UP compile the i_size_read/write must be atomic
840  * with respect to the local cpu (unlike with preempt disabled),
841  * but they don't need to be atomic with respect to other cpus like in
842  * true SMP (so they need either to either locally disable irq around
843  * the read or for example on x86 they can be still implemented as a
844  * cmpxchg8b without the need of the lock prefix). For SMP compiles
845  * and 64bit archs it makes no difference if preempt is enabled or not.
846  */
847 static inline loff_t i_size_read(const struct inode *inode)
848 {
849 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
850         loff_t i_size;
851         unsigned int seq;
852
853         do {
854                 seq = read_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
855                 i_size = inode->i_size;
856         } while (read_seqcount_retry(&inode->i_size_seqcount, seq));
857         return i_size;
858 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
859         loff_t i_size;
860
861         preempt_disable();
862         i_size = inode->i_size;
863         preempt_enable();
864         return i_size;
865 #else
866         return inode->i_size;
867 #endif
868 }
869
870 /*
871  * NOTE: unlike i_size_read(), i_size_write() does need locking around it
872  * (normally i_mutex), otherwise on 32bit/SMP an update of i_size_seqcount
873  * can be lost, resulting in subsequent i_size_read() calls spinning forever.
874  */
875 static inline void i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
876 {
877 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
878         preempt_disable();
879         write_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
880         inode->i_size = i_size;
881         write_seqcount_end(&inode->i_size_seqcount);
882         preempt_enable();
883 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
884         preempt_disable();
885         inode->i_size = i_size;
886         preempt_enable();
887 #else
888         inode->i_size = i_size;
889 #endif
890 }
891
892 static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
893 {
894         return MINOR(inode->i_rdev);
895 }
896
897 static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)
898 {
899         return MAJOR(inode->i_rdev);
900 }
901
902 struct fown_struct {
903         rwlock_t lock;          /* protects pid, uid, euid fields */
904         struct pid *pid;        /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
905         enum pid_type pid_type; /* Kind of process group SIGIO should be sent to */
906         kuid_t uid, euid;       /* uid/euid of process setting the owner */
907         int signum;             /* posix.1b rt signal to be delivered on IO */
908 };
909
910 /**
911  * struct file_ra_state - Track a file's readahead state.
912  * @start: Where the most recent readahead started.
913  * @size: Number of pages read in the most recent readahead.
914  * @async_size: Numer of pages that were/are not needed immediately
915  *      and so were/are genuinely "ahead".  Start next readahead when
916  *      the first of these pages is accessed.
917  * @ra_pages: Maximum size of a readahead request, copied from the bdi.
918  * @mmap_miss: How many mmap accesses missed in the page cache.
919  * @prev_pos: The last byte in the most recent read request.
920  *
921  * When this structure is passed to ->readahead(), the "most recent"
922  * readahead means the current readahead.
923  */
924 struct file_ra_state {
925         pgoff_t start;
926         unsigned int size;
927         unsigned int async_size;
928         unsigned int ra_pages;
929         unsigned int mmap_miss;
930         loff_t prev_pos;
931 };
932
933 /*
934  * Check if @index falls in the readahead windows.
935  */
936 static inline int ra_has_index(struct file_ra_state *ra, pgoff_t index)
937 {
938         return (index >= ra->start &&
939                 index <  ra->start + ra->size);
940 }
941
942 struct file {
943         union {
944                 struct llist_node       f_llist;
945                 struct rcu_head         f_rcuhead;
946                 unsigned int            f_iocb_flags;
947         };
948         struct path             f_path;
949         struct inode            *f_inode;       /* cached value */
950         const struct file_operations    *f_op;
951
952         /*
953          * Protects f_ep, f_flags.
954          * Must not be taken from IRQ context.
955          */
956         spinlock_t              f_lock;
957         atomic_long_t           f_count;
958         unsigned int            f_flags;
959         fmode_t                 f_mode;
960         struct mutex            f_pos_lock;
961         loff_t                  f_pos;
962         struct fown_struct      f_owner;
963         const struct cred       *f_cred;
964         struct file_ra_state    f_ra;
965
966         u64                     f_version;
967 #ifdef CONFIG_SECURITY
968         void                    *f_security;
969 #endif
970         /* needed for tty driver, and maybe others */
971         void                    *private_data;
972
973 #ifdef CONFIG_EPOLL
974         /* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
975         struct hlist_head       *f_ep;
976 #endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
977         struct address_space    *f_mapping;
978         errseq_t                f_wb_err;
979         errseq_t                f_sb_err; /* for syncfs */
980 } __randomize_layout
981   __attribute__((aligned(4)));  /* lest something weird decides that 2 is OK */
982
983 struct file_handle {
984         __u32 handle_bytes;
985         int handle_type;
986         /* file identifier */
987         unsigned char f_handle[];
988 };
989
990 static inline struct file *get_file(struct file *f)
991 {
992         atomic_long_inc(&f->f_count);
993         return f;
994 }
995 #define get_file_rcu(x) atomic_long_inc_not_zero(&(x)->f_count)
996 #define file_count(x)   atomic_long_read(&(x)->f_count)
997
998 #define MAX_NON_LFS     ((1UL<<31) - 1)
999
1000 /* Page cache limit. The filesystems should put that into their s_maxbytes 
1001    limits, otherwise bad things can happen in VM. */ 
1002 #if BITS_PER_LONG==32
1003 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)ULONG_MAX << PAGE_SHIFT)
1004 #elif BITS_PER_LONG==64
1005 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)LLONG_MAX)
1006 #endif
1007
1008 /* legacy typedef, should eventually be removed */
1009 typedef void *fl_owner_t;
1010
1011 struct file_lock;
1012
1013 /* The following constant reflects the upper bound of the file/locking space */
1014 #ifndef OFFSET_MAX
1015 #define OFFSET_MAX      type_max(loff_t)
1016 #define OFFT_OFFSET_MAX type_max(off_t)
1017 #endif
1018
1019 extern void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band);
1020
1021 static inline struct inode *file_inode(const struct file *f)
1022 {
1023         return f->f_inode;
1024 }
1025
1026 static inline struct dentry *file_dentry(const struct file *file)
1027 {
1028         return d_real(file->f_path.dentry, file_inode(file));
1029 }
1030
1031 struct fasync_struct {
1032         rwlock_t                fa_lock;
1033         int                     magic;
1034         int                     fa_fd;
1035         struct fasync_struct    *fa_next; /* singly linked list */
1036         struct file             *fa_file;
1037         struct rcu_head         fa_rcu;
1038 };
1039
1040 #define FASYNC_MAGIC 0x4601
1041
1042 /* SMP safe fasync helpers: */
1043 extern int fasync_helper(int, struct file *, int, struct fasync_struct **);
1044 extern struct fasync_struct *fasync_insert_entry(int, struct file *, struct fasync_struct **, struct fasync_struct *);
1045 extern int fasync_remove_entry(struct file *, struct fasync_struct **);
1046 extern struct fasync_struct *fasync_alloc(void);
1047 extern void fasync_free(struct fasync_struct *);
1048
1049 /* can be called from interrupts */
1050 extern void kill_fasync(struct fasync_struct **, int, int);
1051
1052 extern void __f_setown(struct file *filp, struct pid *, enum pid_type, int force);
1053 extern int f_setown(struct file *filp, unsigned long arg, int force);
1054 extern void f_delown(struct file *filp);
1055 extern pid_t f_getown(struct file *filp);
1056 extern int send_sigurg(struct fown_struct *fown);
1057
1058 /*
1059  * sb->s_flags.  Note that these mirror the equivalent MS_* flags where
1060  * represented in both.
1061  */
1062 #define SB_RDONLY        1      /* Mount read-only */
1063 #define SB_NOSUID        2      /* Ignore suid and sgid bits */
1064 #define SB_NODEV         4      /* Disallow access to device special files */
1065 #define SB_NOEXEC        8      /* Disallow program execution */
1066 #define SB_SYNCHRONOUS  16      /* Writes are synced at once */
1067 #define SB_MANDLOCK     64      /* Allow mandatory locks on an FS */
1068 #define SB_DIRSYNC      128     /* Directory modifications are synchronous */
1069 #define SB_NOATIME      1024    /* Do not update access times. */
1070 #define SB_NODIRATIME   2048    /* Do not update directory access times */
1071 #define SB_SILENT       32768
1072 #define SB_POSIXACL     (1<<16) /* VFS does not apply the umask */
1073 #define SB_INLINECRYPT  (1<<17) /* Use blk-crypto for encrypted files */
1074 #define SB_KERNMOUNT    (1<<22) /* this is a kern_mount call */
1075 #define SB_I_VERSION    (1<<23) /* Update inode I_version field */
1076 #define SB_LAZYTIME     (1<<25) /* Update the on-disk [acm]times lazily */
1077
1078 /* These sb flags are internal to the kernel */
1079 #define SB_SUBMOUNT     (1<<26)
1080 #define SB_FORCE        (1<<27)
1081 #define SB_NOSEC        (1<<28)
1082 #define SB_BORN         (1<<29)
1083 #define SB_ACTIVE       (1<<30)
1084 #define SB_NOUSER       (1<<31)
1085
1086 /* These flags relate to encoding and casefolding */
1087 #define SB_ENC_STRICT_MODE_FL   (1 << 0)
1088
1089 #define sb_has_strict_encoding(sb) \
1090         (sb->s_encoding_flags & SB_ENC_STRICT_MODE_FL)
1091
1092 /*
1093  *      Umount options
1094  */
1095
1096 #define MNT_FORCE       0x00000001      /* Attempt to forcibily umount */
1097 #define MNT_DETACH      0x00000002      /* Just detach from the tree */
1098 #define MNT_EXPIRE      0x00000004      /* Mark for expiry */
1099 #define UMOUNT_NOFOLLOW 0x00000008      /* Don't follow symlink on umount */
1100 #define UMOUNT_UNUSED   0x80000000      /* Flag guaranteed to be unused */
1101
1102 /* sb->s_iflags */
1103 #define SB_I_CGROUPWB   0x00000001      /* cgroup-aware writeback enabled */
1104 #define SB_I_NOEXEC     0x00000002      /* Ignore executables on this fs */
1105 #define SB_I_NODEV      0x00000004      /* Ignore devices on this fs */
1106 #define SB_I_STABLE_WRITES 0x00000008   /* don't modify blks until WB is done */
1107
1108 /* sb->s_iflags to limit user namespace mounts */
1109 #define SB_I_USERNS_VISIBLE             0x00000010 /* fstype already mounted */
1110 #define SB_I_IMA_UNVERIFIABLE_SIGNATURE 0x00000020
1111 #define SB_I_UNTRUSTED_MOUNTER          0x00000040
1112
1113 #define SB_I_SKIP_SYNC  0x00000100      /* Skip superblock at global sync */
1114 #define SB_I_PERSB_BDI  0x00000200      /* has a per-sb bdi */
1115 #define SB_I_TS_EXPIRY_WARNED 0x00000400 /* warned about timestamp range expiry */
1116 #define SB_I_RETIRED    0x00000800      /* superblock shouldn't be reused */
1117
1118 /* Possible states of 'frozen' field */
1119 enum {
1120         SB_UNFROZEN = 0,                /* FS is unfrozen */
1121         SB_FREEZE_WRITE = 1,            /* Writes, dir ops, ioctls frozen */
1122         SB_FREEZE_PAGEFAULT = 2,        /* Page faults stopped as well */
1123         SB_FREEZE_FS = 3,               /* For internal FS use (e.g. to stop
1124                                          * internal threads if needed) */
1125         SB_FREEZE_COMPLETE = 4,         /* ->freeze_fs finished successfully */
1126 };
1127
1128 #define SB_FREEZE_LEVELS (SB_FREEZE_COMPLETE - 1)
1129
1130 struct sb_writers {
1131         int                             frozen;         /* Is sb frozen? */
1132         wait_queue_head_t               wait_unfrozen;  /* wait for thaw */
1133         struct percpu_rw_semaphore      rw_sem[SB_FREEZE_LEVELS];
1134 };
1135
1136 struct super_block {
1137         struct list_head        s_list;         /* Keep this first */
1138         dev_t                   s_dev;          /* search index; _not_ kdev_t */
1139         unsigned char           s_blocksize_bits;
1140         unsigned long           s_blocksize;
1141         loff_t                  s_maxbytes;     /* Max file size */
1142         struct file_system_type *s_type;
1143         const struct super_operations   *s_op;
1144         const struct dquot_operations   *dq_op;
1145         const struct quotactl_ops       *s_qcop;
1146         const struct export_operations *s_export_op;
1147         unsigned long           s_flags;
1148         unsigned long           s_iflags;       /* internal SB_I_* flags */
1149         unsigned long           s_magic;
1150         struct dentry           *s_root;
1151         struct rw_semaphore     s_umount;
1152         int                     s_count;
1153         atomic_t                s_active;
1154 #ifdef CONFIG_SECURITY
1155         void                    *s_security;
1156 #endif
1157         const struct xattr_handler **s_xattr;
1158 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1159         const struct fscrypt_operations *s_cop;
1160         struct fscrypt_keyring  *s_master_keys; /* master crypto keys in use */
1161 #endif
1162 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
1163         const struct fsverity_operations *s_vop;
1164 #endif
1165 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1166         struct unicode_map *s_encoding;
1167         __u16 s_encoding_flags;
1168 #endif
1169         struct hlist_bl_head    s_roots;        /* alternate root dentries for NFS */
1170         struct list_head        s_mounts;       /* list of mounts; _not_ for fs use */
1171         struct block_device     *s_bdev;
1172         struct backing_dev_info *s_bdi;
1173         struct mtd_info         *s_mtd;
1174         struct hlist_node       s_instances;
1175         unsigned int            s_quota_types;  /* Bitmask of supported quota types */
1176         struct quota_info       s_dquot;        /* Diskquota specific options */
1177
1178         struct sb_writers       s_writers;
1179
1180         /*
1181          * Keep s_fs_info, s_time_gran, s_fsnotify_mask, and
1182          * s_fsnotify_marks together for cache efficiency. They are frequently
1183          * accessed and rarely modified.
1184          */
1185         void                    *s_fs_info;     /* Filesystem private info */
1186
1187         /* Granularity of c/m/atime in ns (cannot be worse than a second) */
1188         u32                     s_time_gran;
1189         /* Time limits for c/m/atime in seconds */
1190         time64_t                   s_time_min;
1191         time64_t                   s_time_max;
1192 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
1193         __u32                   s_fsnotify_mask;
1194         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *s_fsnotify_marks;
1195 #endif
1196
1197         char                    s_id[32];       /* Informational name */
1198         uuid_t                  s_uuid;         /* UUID */
1199
1200         unsigned int            s_max_links;
1201         fmode_t                 s_mode;
1202
1203         /*
1204          * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
1205          * even looking at it. You had been warned.
1206          */
1207         struct mutex s_vfs_rename_mutex;        /* Kludge */
1208
1209         /*
1210          * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
1211          * in /proc/mounts will be "type.subtype"
1212          */
1213         const char *s_subtype;
1214
1215         const struct dentry_operations *s_d_op; /* default d_op for dentries */
1216
1217         struct shrinker s_shrink;       /* per-sb shrinker handle */
1218
1219         /* Number of inodes with nlink == 0 but still referenced */
1220         atomic_long_t s_remove_count;
1221
1222         /*
1223          * Number of inode/mount/sb objects that are being watched, note that
1224          * inodes objects are currently double-accounted.
1225          */
1226         atomic_long_t s_fsnotify_connectors;
1227
1228         /* Being remounted read-only */
1229         int s_readonly_remount;
1230
1231         /* per-sb errseq_t for reporting writeback errors via syncfs */
1232         errseq_t s_wb_err;
1233
1234         /* AIO completions deferred from interrupt context */
1235         struct workqueue_struct *s_dio_done_wq;
1236         struct hlist_head s_pins;
1237
1238         /*
1239          * Owning user namespace and default context in which to
1240          * interpret filesystem uids, gids, quotas, device nodes,
1241          * xattrs and security labels.
1242          */
1243         struct user_namespace *s_user_ns;
1244
1245         /*
1246          * The list_lru structure is essentially just a pointer to a table
1247          * of per-node lru lists, each of which has its own spinlock.
1248          * There is no need to put them into separate cachelines.
1249          */
1250         struct list_lru         s_dentry_lru;
1251         struct list_lru         s_inode_lru;
1252         struct rcu_head         rcu;
1253         struct work_struct      destroy_work;
1254
1255         struct mutex            s_sync_lock;    /* sync serialisation lock */
1256
1257         /*
1258          * Indicates how deep in a filesystem stack this SB is
1259          */
1260         int s_stack_depth;
1261
1262         /* s_inode_list_lock protects s_inodes */
1263         spinlock_t              s_inode_list_lock ____cacheline_aligned_in_smp;
1264         struct list_head        s_inodes;       /* all inodes */
1265
1266         spinlock_t              s_inode_wblist_lock;
1267         struct list_head        s_inodes_wb;    /* writeback inodes */
1268 } __randomize_layout;
1269
1270 static inline struct user_namespace *i_user_ns(const struct inode *inode)
1271 {
1272         return inode->i_sb->s_user_ns;
1273 }
1274
1275 /* Helper functions so that in most cases filesystems will
1276  * not need to deal directly with kuid_t and kgid_t and can
1277  * instead deal with the raw numeric values that are stored
1278  * in the filesystem.
1279  */
1280 static inline uid_t i_uid_read(const struct inode *inode)
1281 {
1282         return from_kuid(i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1283 }
1284
1285 static inline gid_t i_gid_read(const struct inode *inode)
1286 {
1287         return from_kgid(i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1288 }
1289
1290 static inline void i_uid_write(struct inode *inode, uid_t uid)
1291 {
1292         inode->i_uid = make_kuid(i_user_ns(inode), uid);
1293 }
1294
1295 static inline void i_gid_write(struct inode *inode, gid_t gid)
1296 {
1297         inode->i_gid = make_kgid(i_user_ns(inode), gid);
1298 }
1299
1300 /**
1301  * i_uid_into_vfsuid - map an inode's i_uid down according to an idmapping
1302  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1303  * @inode: inode to map
1304  *
1305  * Return: whe inode's i_uid mapped down according to @idmap.
1306  * If the inode's i_uid has no mapping INVALID_VFSUID is returned.
1307  */
1308 static inline vfsuid_t i_uid_into_vfsuid(struct mnt_idmap *idmap,
1309                                          const struct inode *inode)
1310 {
1311         return make_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1312 }
1313
1314 /**
1315  * i_uid_needs_update - check whether inode's i_uid needs to be updated
1316  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1317  * @attr: the new attributes of @inode
1318  * @inode: the inode to update
1319  *
1320  * Check whether the $inode's i_uid field needs to be updated taking idmapped
1321  * mounts into account if the filesystem supports it.
1322  *
1323  * Return: true if @inode's i_uid field needs to be updated, false if not.
1324  */
1325 static inline bool i_uid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1326                                       const struct iattr *attr,
1327                                       const struct inode *inode)
1328 {
1329         return ((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
1330                 !vfsuid_eq(attr->ia_vfsuid,
1331                            i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)));
1332 }
1333
1334 /**
1335  * i_uid_update - update @inode's i_uid field
1336  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1337  * @attr: the new attributes of @inode
1338  * @inode: the inode to update
1339  *
1340  * Safely update @inode's i_uid field translating the vfsuid of any idmapped
1341  * mount into the filesystem kuid.
1342  */
1343 static inline void i_uid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1344                                 const struct iattr *attr,
1345                                 struct inode *inode)
1346 {
1347         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1348                 inode->i_uid = from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode),
1349                                            attr->ia_vfsuid);
1350 }
1351
1352 /**
1353  * i_gid_into_vfsgid - map an inode's i_gid down according to an idmapping
1354  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1355  * @inode: inode to map
1356  *
1357  * Return: the inode's i_gid mapped down according to @idmap.
1358  * If the inode's i_gid has no mapping INVALID_VFSGID is returned.
1359  */
1360 static inline vfsgid_t i_gid_into_vfsgid(struct mnt_idmap *idmap,
1361                                          const struct inode *inode)
1362 {
1363         return make_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1364 }
1365
1366 /**
1367  * i_gid_needs_update - check whether inode's i_gid needs to be updated
1368  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1369  * @attr: the new attributes of @inode
1370  * @inode: the inode to update
1371  *
1372  * Check whether the $inode's i_gid field needs to be updated taking idmapped
1373  * mounts into account if the filesystem supports it.
1374  *
1375  * Return: true if @inode's i_gid field needs to be updated, false if not.
1376  */
1377 static inline bool i_gid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1378                                       const struct iattr *attr,
1379                                       const struct inode *inode)
1380 {
1381         return ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
1382                 !vfsgid_eq(attr->ia_vfsgid,
1383                            i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)));
1384 }
1385
1386 /**
1387  * i_gid_update - update @inode's i_gid field
1388  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1389  * @attr: the new attributes of @inode
1390  * @inode: the inode to update
1391  *
1392  * Safely update @inode's i_gid field translating the vfsgid of any idmapped
1393  * mount into the filesystem kgid.
1394  */
1395 static inline void i_gid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1396                                 const struct iattr *attr,
1397                                 struct inode *inode)
1398 {
1399         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1400                 inode->i_gid = from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode),
1401                                            attr->ia_vfsgid);
1402 }
1403
1404 /**
1405  * inode_fsuid_set - initialize inode's i_uid field with callers fsuid
1406  * @inode: inode to initialize
1407  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1408  *
1409  * Initialize the i_uid field of @inode. If the inode was found/created via
1410  * an idmapped mount map the caller's fsuid according to @idmap.
1411  */
1412 static inline void inode_fsuid_set(struct inode *inode,
1413                                    struct mnt_idmap *idmap)
1414 {
1415         inode->i_uid = mapped_fsuid(idmap, i_user_ns(inode));
1416 }
1417
1418 /**
1419  * inode_fsgid_set - initialize inode's i_gid field with callers fsgid
1420  * @inode: inode to initialize
1421  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1422  *
1423  * Initialize the i_gid field of @inode. If the inode was found/created via
1424  * an idmapped mount map the caller's fsgid according to @idmap.
1425  */
1426 static inline void inode_fsgid_set(struct inode *inode,
1427                                    struct mnt_idmap *idmap)
1428 {
1429         inode->i_gid = mapped_fsgid(idmap, i_user_ns(inode));
1430 }
1431
1432 /**
1433  * fsuidgid_has_mapping() - check whether caller's fsuid/fsgid is mapped
1434  * @sb: the superblock we want a mapping in
1435  * @idmap: idmap of the relevant mount
1436  *
1437  * Check whether the caller's fsuid and fsgid have a valid mapping in the
1438  * s_user_ns of the superblock @sb. If the caller is on an idmapped mount map
1439  * the caller's fsuid and fsgid according to the @idmap first.
1440  *
1441  * Return: true if fsuid and fsgid is mapped, false if not.
1442  */
1443 static inline bool fsuidgid_has_mapping(struct super_block *sb,
1444                                         struct mnt_idmap *idmap)
1445 {
1446         struct user_namespace *fs_userns = sb->s_user_ns;
1447         kuid_t kuid;
1448         kgid_t kgid;
1449
1450         kuid = mapped_fsuid(idmap, fs_userns);
1451         if (!uid_valid(kuid))
1452                 return false;
1453         kgid = mapped_fsgid(idmap, fs_userns);
1454         if (!gid_valid(kgid))
1455                 return false;
1456         return kuid_has_mapping(fs_userns, kuid) &&
1457                kgid_has_mapping(fs_userns, kgid);
1458 }
1459
1460 extern struct timespec64 current_time(struct inode *inode);
1461
1462 /*
1463  * Snapshotting support.
1464  */
1465
1466 /*
1467  * These are internal functions, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1468  * instead.
1469  */
1470 static inline void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1471 {
1472         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1473 }
1474
1475 static inline void __sb_start_write(struct super_block *sb, int level)
1476 {
1477         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1478 }
1479
1480 static inline bool __sb_start_write_trylock(struct super_block *sb, int level)
1481 {
1482         return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1483 }
1484
1485 #define __sb_writers_acquired(sb, lev)  \
1486         percpu_rwsem_acquire(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1487 #define __sb_writers_release(sb, lev)   \
1488         percpu_rwsem_release(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1489
1490 static inline bool sb_write_started(const struct super_block *sb)
1491 {
1492         return lockdep_is_held_type(sb->s_writers.rw_sem + SB_FREEZE_WRITE - 1, 1);
1493 }
1494
1495 /**
1496  * sb_end_write - drop write access to a superblock
1497  * @sb: the super we wrote to
1498  *
1499  * Decrement number of writers to the filesystem. Wake up possible waiters
1500  * wanting to freeze the filesystem.
1501  */
1502 static inline void sb_end_write(struct super_block *sb)
1503 {
1504         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1505 }
1506
1507 /**
1508  * sb_end_pagefault - drop write access to a superblock from a page fault
1509  * @sb: the super we wrote to
1510  *
1511  * Decrement number of processes handling write page fault to the filesystem.
1512  * Wake up possible waiters wanting to freeze the filesystem.
1513  */
1514 static inline void sb_end_pagefault(struct super_block *sb)
1515 {
1516         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1517 }
1518
1519 /**
1520  * sb_end_intwrite - drop write access to a superblock for internal fs purposes
1521  * @sb: the super we wrote to
1522  *
1523  * Decrement fs-internal number of writers to the filesystem.  Wake up possible
1524  * waiters wanting to freeze the filesystem.
1525  */
1526 static inline void sb_end_intwrite(struct super_block *sb)
1527 {
1528         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1529 }
1530
1531 /**
1532  * sb_start_write - get write access to a superblock
1533  * @sb: the super we write to
1534  *
1535  * When a process wants to write data or metadata to a file system (i.e. dirty
1536  * a page or an inode), it should embed the operation in a sb_start_write() -
1537  * sb_end_write() pair to get exclusion against file system freezing. This
1538  * function increments number of writers preventing freezing. If the file
1539  * system is already frozen, the function waits until the file system is
1540  * thawed.
1541  *
1542  * Since freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1543  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. Generally,
1544  * freeze protection should be the outermost lock. In particular, we have:
1545  *
1546  * sb_start_write
1547  *   -> i_mutex                 (write path, truncate, directory ops, ...)
1548  *   -> s_umount                (freeze_super, thaw_super)
1549  */
1550 static inline void sb_start_write(struct super_block *sb)
1551 {
1552         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1553 }
1554
1555 static inline bool sb_start_write_trylock(struct super_block *sb)
1556 {
1557         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1558 }
1559
1560 /**
1561  * sb_start_pagefault - get write access to a superblock from a page fault
1562  * @sb: the super we write to
1563  *
1564  * When a process starts handling write page fault, it should embed the
1565  * operation into sb_start_pagefault() - sb_end_pagefault() pair to get
1566  * exclusion against file system freezing. This is needed since the page fault
1567  * is going to dirty a page. This function increments number of running page
1568  * faults preventing freezing. If the file system is already frozen, the
1569  * function waits until the file system is thawed.
1570  *
1571  * Since page fault freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1572  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. It is advised to
1573  * put sb_start_pagefault() close to mmap_lock in lock ordering. Page fault
1574  * handling code implies lock dependency:
1575  *
1576  * mmap_lock
1577  *   -> sb_start_pagefault
1578  */
1579 static inline void sb_start_pagefault(struct super_block *sb)
1580 {
1581         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1582 }
1583
1584 /**
1585  * sb_start_intwrite - get write access to a superblock for internal fs purposes
1586  * @sb: the super we write to
1587  *
1588  * This is the third level of protection against filesystem freezing. It is
1589  * free for use by a filesystem. The only requirement is that it must rank
1590  * below sb_start_pagefault.
1591  *
1592  * For example filesystem can call sb_start_intwrite() when starting a
1593  * transaction which somewhat eases handling of freezing for internal sources
1594  * of filesystem changes (internal fs threads, discarding preallocation on file
1595  * close, etc.).
1596  */
1597 static inline void sb_start_intwrite(struct super_block *sb)
1598 {
1599         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1600 }
1601
1602 static inline bool sb_start_intwrite_trylock(struct super_block *sb)
1603 {
1604         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_FS);
1605 }
1606
1607 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
1608                             const struct inode *inode);
1609
1610 /*
1611  * VFS helper functions..
1612  */
1613 int vfs_create(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1614                struct dentry *, umode_t, bool);
1615 int vfs_mkdir(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1616               struct dentry *, umode_t);
1617 int vfs_mknod(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1618               umode_t, dev_t);
1619 int vfs_symlink(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1620                 struct dentry *, const char *);
1621 int vfs_link(struct dentry *, struct mnt_idmap *, struct inode *,
1622              struct dentry *, struct inode **);
1623 int vfs_rmdir(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *);
1624 int vfs_unlink(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1625                struct inode **);
1626
1627 /**
1628  * struct renamedata - contains all information required for renaming
1629  * @old_mnt_idmap:     idmap of the old mount the inode was found from
1630  * @old_dir:           parent of source
1631  * @old_dentry:                source
1632  * @new_mnt_idmap:     idmap of the new mount the inode was found from
1633  * @new_dir:           parent of destination
1634  * @new_dentry:                destination
1635  * @delegated_inode:   returns an inode needing a delegation break
1636  * @flags:             rename flags
1637  */
1638 struct renamedata {
1639         struct mnt_idmap *old_mnt_idmap;
1640         struct inode *old_dir;
1641         struct dentry *old_dentry;
1642         struct mnt_idmap *new_mnt_idmap;
1643         struct inode *new_dir;
1644         struct dentry *new_dentry;
1645         struct inode **delegated_inode;
1646         unsigned int flags;
1647 } __randomize_layout;
1648
1649 int vfs_rename(struct renamedata *);
1650
1651 static inline int vfs_whiteout(struct mnt_idmap *idmap,
1652                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1653 {
1654         return vfs_mknod(idmap, dir, dentry, S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
1655                          WHITEOUT_DEV);
1656 }
1657
1658 struct file *vfs_tmpfile_open(struct mnt_idmap *idmap,
1659                         const struct path *parentpath,
1660                         umode_t mode, int open_flag, const struct cred *cred);
1661
1662 int vfs_mkobj(struct dentry *, umode_t,
1663                 int (*f)(struct dentry *, umode_t, void *),
1664                 void *);
1665
1666 int vfs_fchown(struct file *file, uid_t user, gid_t group);
1667 int vfs_fchmod(struct file *file, umode_t mode);
1668 int vfs_utimes(const struct path *path, struct timespec64 *times);
1669
1670 extern long vfs_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
1671
1672 #ifdef CONFIG_COMPAT
1673 extern long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
1674                                         unsigned long arg);
1675 #else
1676 #define compat_ptr_ioctl NULL
1677 #endif
1678
1679 /*
1680  * VFS file helper functions.
1681  */
1682 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
1683                       const struct inode *dir, umode_t mode);
1684 extern bool may_open_dev(const struct path *path);
1685 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
1686                         const struct inode *dir, umode_t mode);
1687
1688 /*
1689  * This is the "filldir" function type, used by readdir() to let
1690  * the kernel specify what kind of dirent layout it wants to have.
1691  * This allows the kernel to read directories into kernel space or
1692  * to have different dirent layouts depending on the binary type.
1693  * Return 'true' to keep going and 'false' if there are no more entries.
1694  */
1695 struct dir_context;
1696 typedef bool (*filldir_t)(struct dir_context *, const char *, int, loff_t, u64,
1697                          unsigned);
1698
1699 struct dir_context {
1700         filldir_t actor;
1701         loff_t pos;
1702 };
1703
1704 /*
1705  * These flags let !MMU mmap() govern direct device mapping vs immediate
1706  * copying more easily for MAP_PRIVATE, especially for ROM filesystems.
1707  *
1708  * NOMMU_MAP_COPY:      Copy can be mapped (MAP_PRIVATE)
1709  * NOMMU_MAP_DIRECT:    Can be mapped directly (MAP_SHARED)
1710  * NOMMU_MAP_READ:      Can be mapped for reading
1711  * NOMMU_MAP_WRITE:     Can be mapped for writing
1712  * NOMMU_MAP_EXEC:      Can be mapped for execution
1713  */
1714 #define NOMMU_MAP_COPY          0x00000001
1715 #define NOMMU_MAP_DIRECT        0x00000008
1716 #define NOMMU_MAP_READ          VM_MAYREAD
1717 #define NOMMU_MAP_WRITE         VM_MAYWRITE
1718 #define NOMMU_MAP_EXEC          VM_MAYEXEC
1719
1720 #define NOMMU_VMFLAGS \
1721         (NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC)
1722
1723 /*
1724  * These flags control the behavior of the remap_file_range function pointer.
1725  * If it is called with len == 0 that means "remap to end of source file".
1726  * See Documentation/filesystems/vfs.rst for more details about this call.
1727  *
1728  * REMAP_FILE_DEDUP: only remap if contents identical (i.e. deduplicate)
1729  * REMAP_FILE_CAN_SHORTEN: caller can handle a shortened request
1730  */
1731 #define REMAP_FILE_DEDUP                (1 << 0)
1732 #define REMAP_FILE_CAN_SHORTEN          (1 << 1)
1733
1734 /*
1735  * These flags signal that the caller is ok with altering various aspects of
1736  * the behavior of the remap operation.  The changes must be made by the
1737  * implementation; the vfs remap helper functions can take advantage of them.
1738  * Flags in this category exist to preserve the quirky behavior of the hoisted
1739  * btrfs clone/dedupe ioctls.
1740  */
1741 #define REMAP_FILE_ADVISORY             (REMAP_FILE_CAN_SHORTEN)
1742
1743 /*
1744  * These flags control the behavior of vfs_copy_file_range().
1745  * They are not available to the user via syscall.
1746  *
1747  * COPY_FILE_SPLICE: call splice direct instead of fs clone/copy ops
1748  */
1749 #define COPY_FILE_SPLICE                (1 << 0)
1750
1751 struct iov_iter;
1752 struct io_uring_cmd;
1753
1754 struct file_operations {
1755         struct module *owner;
1756         loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
1757         ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1758         ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1759         ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1760         ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1761         int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *,
1762                         unsigned int flags);
1763         int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *);
1764         int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *);
1765         __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
1766         long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1767         long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1768         int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
1769         unsigned long mmap_supported_flags;
1770         int (*open) (struct inode *, struct file *);
1771         int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
1772         int (*release) (struct inode *, struct file *);
1773         int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync);
1774         int (*fasync) (int, struct file *, int);
1775         int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1776         ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int);
1777         unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1778         int (*check_flags)(int);
1779         int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1780         ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
1781         ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
1782         int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
1783         long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,
1784                           loff_t len);
1785         void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);
1786 #ifndef CONFIG_MMU
1787         unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);
1788 #endif
1789         ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,
1790                         loff_t, size_t, unsigned int);
1791         loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1792                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1793                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1794         int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int);
1795         int (*uring_cmd)(struct io_uring_cmd *ioucmd, unsigned int issue_flags);
1796         int (*uring_cmd_iopoll)(struct io_uring_cmd *, struct io_comp_batch *,
1797                                 unsigned int poll_flags);
1798 } __randomize_layout;
1799
1800 struct inode_operations {
1801         struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int);
1802         const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
1803         int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
1804         struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);
1805
1806         int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int);
1807
1808         int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1809                        umode_t, bool);
1810         int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
1811         int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
1812         int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1813                         const char *);
1814         int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1815                       umode_t);
1816         int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
1817         int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1818                       umode_t,dev_t);
1819         int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1820                         struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
1821         int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
1822         int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *,
1823                         struct kstat *, u32, unsigned int);
1824         ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
1825         int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
1826                       u64 len);
1827         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec64 *, int);
1828         int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
1829                            struct file *, unsigned open_flag,
1830                            umode_t create_mode);
1831         int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
1832                         struct file *, umode_t);
1833         struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1834                                      int);
1835         int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1836                        struct posix_acl *, int);
1837         int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
1838                             struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1839         int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1840 } ____cacheline_aligned;
1841
1842 static inline ssize_t call_read_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1843                                      struct iov_iter *iter)
1844 {
1845         return file->f_op->read_iter(kio, iter);
1846 }
1847
1848 static inline ssize_t call_write_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1849                                       struct iov_iter *iter)
1850 {
1851         return file->f_op->write_iter(kio, iter);
1852 }
1853
1854 static inline int call_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1855 {
1856         return file->f_op->mmap(file, vma);
1857 }
1858
1859 extern ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1860 extern ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1861 extern ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *, loff_t , struct file *,
1862                                    loff_t, size_t, unsigned int);
1863 extern ssize_t generic_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1864                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
1865                                        size_t len, unsigned int flags);
1866 int __generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1867                                     struct file *file_out, loff_t pos_out,
1868                                     loff_t *len, unsigned int remap_flags,
1869                                     const struct iomap_ops *dax_read_ops);
1870 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1871                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1872                                   loff_t *count, unsigned int remap_flags);
1873 extern loff_t do_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1874                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1875                                   loff_t len, unsigned int remap_flags);
1876 extern loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1877                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1878                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1879 extern int vfs_dedupe_file_range(struct file *file,
1880                                  struct file_dedupe_range *same);
1881 extern loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
1882                                         struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
1883                                         loff_t len, unsigned int remap_flags);
1884
1885
1886 struct super_operations {
1887         struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);
1888         void (*destroy_inode)(struct inode *);
1889         void (*free_inode)(struct inode *);
1890
1891         void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);
1892         int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);
1893         int (*drop_inode) (struct inode *);
1894         void (*evict_inode) (struct inode *);
1895         void (*put_super) (struct super_block *);
1896         int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);
1897         int (*freeze_super) (struct super_block *);
1898         int (*freeze_fs) (struct super_block *);
1899         int (*thaw_super) (struct super_block *);
1900         int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);
1901         int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);
1902         int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
1903         void (*umount_begin) (struct super_block *);
1904
1905         int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
1906         int (*show_devname)(struct seq_file *, struct dentry *);
1907         int (*show_path)(struct seq_file *, struct dentry *);
1908         int (*show_stats)(struct seq_file *, struct dentry *);
1909 #ifdef CONFIG_QUOTA
1910         ssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);
1911         ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
1912         struct dquot **(*get_dquots)(struct inode *);
1913 #endif
1914         long (*nr_cached_objects)(struct super_block *,
1915                                   struct shrink_control *);
1916         long (*free_cached_objects)(struct super_block *,
1917                                     struct shrink_control *);
1918 };
1919
1920 /*
1921  * Inode flags - they have no relation to superblock flags now
1922  */
1923 #define S_SYNC          (1 << 0)  /* Writes are synced at once */
1924 #define S_NOATIME       (1 << 1)  /* Do not update access times */
1925 #define S_APPEND        (1 << 2)  /* Append-only file */
1926 #define S_IMMUTABLE     (1 << 3)  /* Immutable file */
1927 #define S_DEAD          (1 << 4)  /* removed, but still open directory */
1928 #define S_NOQUOTA       (1 << 5)  /* Inode is not counted to quota */
1929 #define S_DIRSYNC       (1 << 6)  /* Directory modifications are synchronous */
1930 #define S_NOCMTIME      (1 << 7)  /* Do not update file c/mtime */
1931 #define S_SWAPFILE      (1 << 8)  /* Do not truncate: swapon got its bmaps */
1932 #define S_PRIVATE       (1 << 9)  /* Inode is fs-internal */
1933 #define S_IMA           (1 << 10) /* Inode has an associated IMA struct */
1934 #define S_AUTOMOUNT     (1 << 11) /* Automount/referral quasi-directory */
1935 #define S_NOSEC         (1 << 12) /* no suid or xattr security attributes */
1936 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1937 #define S_DAX           (1 << 13) /* Direct Access, avoiding the page cache */
1938 #else
1939 #define S_DAX           0         /* Make all the DAX code disappear */
1940 #endif
1941 #define S_ENCRYPTED     (1 << 14) /* Encrypted file (using fs/crypto/) */
1942 #define S_CASEFOLD      (1 << 15) /* Casefolded file */
1943 #define S_VERITY        (1 << 16) /* Verity file (using fs/verity/) */
1944 #define S_KERNEL_FILE   (1 << 17) /* File is in use by the kernel (eg. fs/cachefiles) */
1945
1946 /*
1947  * Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
1948  * flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
1949  * possible to override it selectively if you really wanted to with some
1950  * ioctl() that is not currently implemented.
1951  *
1952  * Exception: SB_RDONLY is always applied to the entire file system.
1953  *
1954  * Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
1955  * with files in use.  This means that all of the inodes will not have their
1956  * i_flags updated.  Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
1957  * flags, so these have to be checked separately. -- rmk@arm.uk.linux.org
1958  */
1959 #define __IS_FLG(inode, flg)    ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
1960
1961 static inline bool sb_rdonly(const struct super_block *sb) { return sb->s_flags & SB_RDONLY; }
1962 #define IS_RDONLY(inode)        sb_rdonly((inode)->i_sb)
1963 #define IS_SYNC(inode)          (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS) || \
1964                                         ((inode)->i_flags & S_SYNC))
1965 #define IS_DIRSYNC(inode)       (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS|SB_DIRSYNC) || \
1966                                         ((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
1967 #define IS_MANDLOCK(inode)      __IS_FLG(inode, SB_MANDLOCK)
1968 #define IS_NOATIME(inode)       __IS_FLG(inode, SB_RDONLY|SB_NOATIME)
1969 #define IS_I_VERSION(inode)     __IS_FLG(inode, SB_I_VERSION)
1970
1971 #define IS_NOQUOTA(inode)       ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
1972 #define IS_APPEND(inode)        ((inode)->i_flags & S_APPEND)
1973 #define IS_IMMUTABLE(inode)     ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
1974 #define IS_POSIXACL(inode)      __IS_FLG(inode, SB_POSIXACL)
1975
1976 #define IS_DEADDIR(inode)       ((inode)->i_flags & S_DEAD)
1977 #define IS_NOCMTIME(inode)      ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
1978 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
1979 #define IS_PRIVATE(inode)       ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
1980 #define IS_IMA(inode)           ((inode)->i_flags & S_IMA)
1981 #define IS_AUTOMOUNT(inode)     ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
1982 #define IS_NOSEC(inode)         ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
1983 #define IS_DAX(inode)           ((inode)->i_flags & S_DAX)
1984 #define IS_ENCRYPTED(inode)     ((inode)->i_flags & S_ENCRYPTED)
1985 #define IS_CASEFOLDED(inode)    ((inode)->i_flags & S_CASEFOLD)
1986 #define IS_VERITY(inode)        ((inode)->i_flags & S_VERITY)
1987
1988 #define IS_WHITEOUT(inode)      (S_ISCHR(inode->i_mode) && \
1989                                  (inode)->i_rdev == WHITEOUT_DEV)
1990
1991 static inline bool HAS_UNMAPPED_ID(struct mnt_idmap *idmap,
1992                                    struct inode *inode)
1993 {
1994         return !vfsuid_valid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)) ||
1995                !vfsgid_valid(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode));
1996 }
1997
1998 static inline void init_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb, struct file *filp)
1999 {
2000         *kiocb = (struct kiocb) {
2001                 .ki_filp = filp,
2002                 .ki_flags = filp->f_iocb_flags,
2003                 .ki_ioprio = get_current_ioprio(),
2004         };
2005 }
2006
2007 static inline void kiocb_clone(struct kiocb *kiocb, struct kiocb *kiocb_src,
2008                                struct file *filp)
2009 {
2010         *kiocb = (struct kiocb) {
2011                 .ki_filp = filp,
2012                 .ki_flags = kiocb_src->ki_flags,
2013                 .ki_ioprio = kiocb_src->ki_ioprio,
2014                 .ki_pos = kiocb_src->ki_pos,
2015         };
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Inode state bits.  Protected by inode->i_lock
2020  *
2021  * Four bits determine the dirty state of the inode: I_DIRTY_SYNC,
2022  * I_DIRTY_DATASYNC, I_DIRTY_PAGES, and I_DIRTY_TIME.
2023  *
2024  * Four bits define the lifetime of an inode.  Initially, inodes are I_NEW,
2025  * until that flag is cleared.  I_WILL_FREE, I_FREEING and I_CLEAR are set at
2026  * various stages of removing an inode.
2027  *
2028  * Two bits are used for locking and completion notification, I_NEW and I_SYNC.
2029  *
2030  * I_DIRTY_SYNC         Inode is dirty, but doesn't have to be written on
2031  *                      fdatasync() (unless I_DIRTY_DATASYNC is also set).
2032  *                      Timestamp updates are the usual cause.
2033  * I_DIRTY_DATASYNC     Data-related inode changes pending.  We keep track of
2034  *                      these changes separately from I_DIRTY_SYNC so that we
2035  *                      don't have to write inode on fdatasync() when only
2036  *                      e.g. the timestamps have changed.
2037  * I_DIRTY_PAGES        Inode has dirty pages.  Inode itself may be clean.
2038  * I_DIRTY_TIME         The inode itself has dirty timestamps, and the
2039  *                      lazytime mount option is enabled.  We keep track of this
2040  *                      separately from I_DIRTY_SYNC in order to implement
2041  *                      lazytime.  This gets cleared if I_DIRTY_INODE
2042  *                      (I_DIRTY_SYNC and/or I_DIRTY_DATASYNC) gets set. But
2043  *                      I_DIRTY_TIME can still be set if I_DIRTY_SYNC is already
2044  *                      in place because writeback might already be in progress
2045  *                      and we don't want to lose the time update
2046  * I_NEW                Serves as both a mutex and completion notification.
2047  *                      New inodes set I_NEW.  If two processes both create
2048  *                      the same inode, one of them will release its inode and
2049  *                      wait for I_NEW to be released before returning.
2050  *                      Inodes in I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR state can
2051  *                      also cause waiting on I_NEW, without I_NEW actually
2052  *                      being set.  find_inode() uses this to prevent returning
2053  *                      nearly-dead inodes.
2054  * I_WILL_FREE          Must be set when calling write_inode_now() if i_count
2055  *                      is zero.  I_FREEING must be set when I_WILL_FREE is
2056  *                      cleared.
2057  * I_FREEING            Set when inode is about to be freed but still has dirty
2058  *                      pages or buffers attached or the inode itself is still
2059  *                      dirty.
2060  * I_CLEAR              Added by clear_inode().  In this state the inode is
2061  *                      clean and can be destroyed.  Inode keeps I_FREEING.
2062  *
2063  *                      Inodes that are I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR are
2064  *                      prohibited for many purposes.  iget() must wait for
2065  *                      the inode to be completely released, then create it
2066  *                      anew.  Other functions will just ignore such inodes,
2067  *                      if appropriate.  I_NEW is used for waiting.
2068  *
2069  * I_SYNC               Writeback of inode is running. The bit is set during
2070  *                      data writeback, and cleared with a wakeup on the bit
2071  *                      address once it is done. The bit is also used to pin
2072  *                      the inode in memory for flusher thread.
2073  *
2074  * I_REFERENCED         Marks the inode as recently references on the LRU list.
2075  *
2076  * I_DIO_WAKEUP         Never set.  Only used as a key for wait_on_bit().
2077  *
2078  * I_WB_SWITCH          Cgroup bdi_writeback switching in progress.  Used to
2079  *                      synchronize competing switching instances and to tell
2080  *                      wb stat updates to grab the i_pages lock.  See
2081  *                      inode_switch_wbs_work_fn() for details.
2082  *
2083  * I_OVL_INUSE          Used by overlayfs to get exclusive ownership on upper
2084  *                      and work dirs among overlayfs mounts.
2085  *
2086  * I_CREATING           New object's inode in the middle of setting up.
2087  *
2088  * I_DONTCACHE          Evict inode as soon as it is not used anymore.
2089  *
2090  * I_SYNC_QUEUED        Inode is queued in b_io or b_more_io writeback lists.
2091  *                      Used to detect that mark_inode_dirty() should not move
2092  *                      inode between dirty lists.
2093  *
2094  * I_PINNING_FSCACHE_WB Inode is pinning an fscache object for writeback.
2095  *
2096  * Q: What is the difference between I_WILL_FREE and I_FREEING?
2097  */
2098 #define I_DIRTY_SYNC            (1 << 0)
2099 #define I_DIRTY_DATASYNC        (1 << 1)
2100 #define I_DIRTY_PAGES           (1 << 2)
2101 #define __I_NEW                 3
2102 #define I_NEW                   (1 << __I_NEW)
2103 #define I_WILL_FREE             (1 << 4)
2104 #define I_FREEING               (1 << 5)
2105 #define I_CLEAR                 (1 << 6)
2106 #define __I_SYNC                7
2107 #define I_SYNC                  (1 << __I_SYNC)
2108 #define I_REFERENCED            (1 << 8)
2109 #define __I_DIO_WAKEUP          9
2110 #define I_DIO_WAKEUP            (1 << __I_DIO_WAKEUP)
2111 #define I_LINKABLE              (1 << 10)
2112 #define I_DIRTY_TIME            (1 << 11)
2113 #define I_WB_SWITCH             (1 << 13)
2114 #define I_OVL_INUSE             (1 << 14)
2115 #define I_CREATING              (1 << 15)
2116 #define I_DONTCACHE             (1 << 16)
2117 #define I_SYNC_QUEUED           (1 << 17)
2118 #define I_PINNING_FSCACHE_WB    (1 << 18)
2119
2120 #define I_DIRTY_INODE (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)
2121 #define I_DIRTY (I_DIRTY_INODE | I_DIRTY_PAGES)
2122 #define I_DIRTY_ALL (I_DIRTY | I_DIRTY_TIME)
2123
2124 extern void __mark_inode_dirty(struct inode *, int);
2125 static inline void mark_inode_dirty(struct inode *inode)
2126 {
2127         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY);
2128 }
2129
2130 static inline void mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode)
2131 {
2132         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Returns true if the given inode itself only has dirty timestamps (its pages
2137  * may still be dirty) and isn't currently being allocated or freed.
2138  * Filesystems should call this if when writing an inode when lazytime is
2139  * enabled, they want to opportunistically write the timestamps of other inodes
2140  * located very nearby on-disk, e.g. in the same inode block.  This returns true
2141  * if the given inode is in need of such an opportunistic update.  Requires
2142  * i_lock, or at least later re-checking under i_lock.
2143  */
2144 static inline bool inode_is_dirtytime_only(struct inode *inode)
2145 {
2146         return (inode->i_state & (I_DIRTY_TIME | I_NEW |
2147                                   I_FREEING | I_WILL_FREE)) == I_DIRTY_TIME;
2148 }
2149
2150 extern void inc_nlink(struct inode *inode);
2151 extern void drop_nlink(struct inode *inode);
2152 extern void clear_nlink(struct inode *inode);
2153 extern void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink);
2154
2155 static inline void inode_inc_link_count(struct inode *inode)
2156 {
2157         inc_nlink(inode);
2158         mark_inode_dirty(inode);
2159 }
2160
2161 static inline void inode_dec_link_count(struct inode *inode)
2162 {
2163         drop_nlink(inode);
2164         mark_inode_dirty(inode);
2165 }
2166
2167 enum file_time_flags {
2168         S_ATIME = 1,
2169         S_MTIME = 2,
2170         S_CTIME = 4,
2171         S_VERSION = 8,
2172 };
2173
2174 extern bool atime_needs_update(const struct path *, struct inode *);
2175 extern void touch_atime(const struct path *);
2176 int inode_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags);
2177
2178 static inline void file_accessed(struct file *file)
2179 {
2180         if (!(file->f_flags & O_NOATIME))
2181                 touch_atime(&file->f_path);
2182 }
2183
2184 extern int file_modified(struct file *file);
2185 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb);
2186
2187 int sync_inode_metadata(struct inode *inode, int wait);
2188
2189 struct file_system_type {
2190         const char *name;
2191         int fs_flags;
2192 #define FS_REQUIRES_DEV         1 
2193 #define FS_BINARY_MOUNTDATA     2
2194 #define FS_HAS_SUBTYPE          4
2195 #define FS_USERNS_MOUNT         8       /* Can be mounted by userns root */
2196 #define FS_DISALLOW_NOTIFY_PERM 16      /* Disable fanotify permission events */
2197 #define FS_ALLOW_IDMAP         32      /* FS has been updated to handle vfs idmappings. */
2198 #define FS_RENAME_DOES_D_MOVE   32768   /* FS will handle d_move() during rename() internally. */
2199         int (*init_fs_context)(struct fs_context *);
2200         const struct fs_parameter_spec *parameters;
2201         struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,
2202                        const char *, void *);
2203         void (*kill_sb) (struct super_block *);
2204         struct module *owner;
2205         struct file_system_type * next;
2206         struct hlist_head fs_supers;
2207
2208         struct lock_class_key s_lock_key;
2209         struct lock_class_key s_umount_key;
2210         struct lock_class_key s_vfs_rename_key;
2211         struct lock_class_key s_writers_key[SB_FREEZE_LEVELS];
2212
2213         struct lock_class_key i_lock_key;
2214         struct lock_class_key i_mutex_key;
2215         struct lock_class_key invalidate_lock_key;
2216         struct lock_class_key i_mutex_dir_key;
2217 };
2218
2219 #define MODULE_ALIAS_FS(NAME) MODULE_ALIAS("fs-" NAME)
2220
2221 extern struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
2222         int flags, const char *dev_name, void *data,
2223         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2224 extern struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
2225         int flags, void *data,
2226         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2227 extern struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
2228         int flags, void *data,
2229         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2230 extern struct dentry *mount_subtree(struct vfsmount *mnt, const char *path);
2231 void retire_super(struct super_block *sb);
2232 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb);
2233 void kill_block_super(struct super_block *sb);
2234 void kill_anon_super(struct super_block *sb);
2235 void kill_litter_super(struct super_block *sb);
2236 void deactivate_super(struct super_block *sb);
2237 void deactivate_locked_super(struct super_block *sb);
2238 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data);
2239 int set_anon_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc);
2240 int get_anon_bdev(dev_t *);
2241 void free_anon_bdev(dev_t);
2242 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
2243                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
2244                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *));
2245 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
2246                         int (*test)(struct super_block *,void *),
2247                         int (*set)(struct super_block *,void *),
2248                         int flags, void *data);
2249
2250 /* Alas, no aliases. Too much hassle with bringing module.h everywhere */
2251 #define fops_get(fops) \
2252         (((fops) && try_module_get((fops)->owner) ? (fops) : NULL))
2253 #define fops_put(fops) \
2254         do { if (fops) module_put((fops)->owner); } while(0)
2255 /*
2256  * This one is to be used *ONLY* from ->open() instances.
2257  * fops must be non-NULL, pinned down *and* module dependencies
2258  * should be sufficient to pin the caller down as well.
2259  */
2260 #define replace_fops(f, fops) \
2261         do {    \
2262                 struct file *__file = (f); \
2263                 fops_put(__file->f_op); \
2264                 BUG_ON(!(__file->f_op = (fops))); \
2265         } while(0)
2266
2267 extern int register_filesystem(struct file_system_type *);
2268 extern int unregister_filesystem(struct file_system_type *);
2269 extern int vfs_statfs(const struct path *, struct kstatfs *);
2270 extern int user_statfs(const char __user *, struct kstatfs *);
2271 extern int fd_statfs(int, struct kstatfs *);
2272 extern int freeze_super(struct super_block *super);
2273 extern int thaw_super(struct super_block *super);
2274 extern __printf(2, 3)
2275 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...);
2276 extern int super_setup_bdi(struct super_block *sb);
2277
2278 extern int current_umask(void);
2279
2280 extern void ihold(struct inode * inode);
2281 extern void iput(struct inode *);
2282 extern int generic_update_time(struct inode *, struct timespec64 *, int);
2283
2284 /* /sys/fs */
2285 extern struct kobject *fs_kobj;
2286
2287 #define MAX_RW_COUNT (INT_MAX & PAGE_MASK)
2288
2289 /* fs/open.c */
2290 struct audit_names;
2291 struct filename {
2292         const char              *name;  /* pointer to actual string */
2293         const __user char       *uptr;  /* original userland pointer */
2294         int                     refcnt;
2295         struct audit_names      *aname;
2296         const char              iname[];
2297 };
2298 static_assert(offsetof(struct filename, iname) % sizeof(long) == 0);
2299
2300 static inline struct mnt_idmap *file_mnt_idmap(struct file *file)
2301 {
2302         return mnt_idmap(file->f_path.mnt);
2303 }
2304
2305 /**
2306  * is_idmapped_mnt - check whether a mount is mapped
2307  * @mnt: the mount to check
2308  *
2309  * If @mnt has an non @nop_mnt_idmap attached to it then @mnt is mapped.
2310  *
2311  * Return: true if mount is mapped, false if not.
2312  */
2313 static inline bool is_idmapped_mnt(const struct vfsmount *mnt)
2314 {
2315         return mnt_idmap(mnt) != &nop_mnt_idmap;
2316 }
2317
2318 extern long vfs_truncate(const struct path *, loff_t);
2319 int do_truncate(struct mnt_idmap *, struct dentry *, loff_t start,
2320                 unsigned int time_attrs, struct file *filp);
2321 extern int vfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2322                         loff_t len);
2323 extern long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags,
2324                         umode_t mode);
2325 extern struct file *file_open_name(struct filename *, int, umode_t);
2326 extern struct file *filp_open(const char *, int, umode_t);
2327 extern struct file *file_open_root(const struct path *,
2328                                    const char *, int, umode_t);
2329 static inline struct file *file_open_root_mnt(struct vfsmount *mnt,
2330                                    const char *name, int flags, umode_t mode)
2331 {
2332         return file_open_root(&(struct path){.mnt = mnt, .dentry = mnt->mnt_root},
2333                               name, flags, mode);
2334 }
2335 extern struct file * dentry_open(const struct path *, int, const struct cred *);
2336 extern struct file *dentry_create(const struct path *path, int flags,
2337                                   umode_t mode, const struct cred *cred);
2338 extern struct file * open_with_fake_path(const struct path *, int,
2339                                          struct inode*, const struct cred *);
2340 static inline struct file *file_clone_open(struct file *file)
2341 {
2342         return dentry_open(&file->f_path, file->f_flags, file->f_cred);
2343 }
2344 extern int filp_close(struct file *, fl_owner_t id);
2345
2346 extern struct filename *getname_flags(const char __user *, int, int *);
2347 extern struct filename *getname_uflags(const char __user *, int);
2348 extern struct filename *getname(const char __user *);
2349 extern struct filename *getname_kernel(const char *);
2350 extern void putname(struct filename *name);
2351
2352 extern int finish_open(struct file *file, struct dentry *dentry,
2353                         int (*open)(struct inode *, struct file *));
2354 extern int finish_no_open(struct file *file, struct dentry *dentry);
2355
2356 /* Helper for the simple case when original dentry is used */
2357 static inline int finish_open_simple(struct file *file, int error)
2358 {
2359         if (error)
2360                 return error;
2361
2362         return finish_open(file, file->f_path.dentry, NULL);
2363 }
2364
2365 /* fs/dcache.c */
2366 extern void __init vfs_caches_init_early(void);
2367 extern void __init vfs_caches_init(void);
2368
2369 extern struct kmem_cache *names_cachep;
2370
2371 #define __getname()             kmem_cache_alloc(names_cachep, GFP_KERNEL)
2372 #define __putname(name)         kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name))
2373
2374 extern struct super_block *blockdev_superblock;
2375 static inline bool sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
2376 {
2377         return IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) && sb == blockdev_superblock;
2378 }
2379
2380 void emergency_thaw_all(void);
2381 extern int sync_filesystem(struct super_block *);
2382 extern const struct file_operations def_blk_fops;
2383 extern const struct file_operations def_chr_fops;
2384
2385 /* fs/char_dev.c */
2386 #define CHRDEV_MAJOR_MAX 512
2387 /* Marks the bottom of the first segment of free char majors */
2388 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_END 234
2389 /* Marks the top and bottom of the second segment of free char majors */
2390 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_START 511
2391 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_END 384
2392
2393 extern int alloc_chrdev_region(dev_t *, unsigned, unsigned, const char *);
2394 extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
2395 extern int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2396                              unsigned int count, const char *name,
2397                              const struct file_operations *fops);
2398 extern void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2399                                 unsigned int count, const char *name);
2400 extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
2401 extern void chrdev_show(struct seq_file *,off_t);
2402
2403 static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
2404                                   const struct file_operations *fops)
2405 {
2406         return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
2407 }
2408
2409 static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
2410 {
2411         __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
2412 }
2413
2414 extern void init_special_inode(struct inode *, umode_t, dev_t);
2415
2416 /* Invalid inode operations -- fs/bad_inode.c */
2417 extern void make_bad_inode(struct inode *);
2418 extern bool is_bad_inode(struct inode *);
2419
2420 extern int __must_check file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t lstart,
2421                                                 loff_t lend);
2422 extern int __must_check file_check_and_advance_wb_err(struct file *file);
2423 extern int __must_check file_write_and_wait_range(struct file *file,
2424                                                 loff_t start, loff_t end);
2425
2426 static inline int file_write_and_wait(struct file *file)
2427 {
2428         return file_write_and_wait_range(file, 0, LLONG_MAX);
2429 }
2430
2431 extern int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
2432                            int datasync);
2433 extern int vfs_fsync(struct file *file, int datasync);
2434
2435 extern int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
2436                                 unsigned int flags);
2437
2438 static inline bool iocb_is_dsync(const struct kiocb *iocb)
2439 {
2440         return (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC) ||
2441                 IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Sync the bytes written if this was a synchronous write.  Expect ki_pos
2446  * to already be updated for the write, and will return either the amount
2447  * of bytes passed in, or an error if syncing the file failed.
2448  */
2449 static inline ssize_t generic_write_sync(struct kiocb *iocb, ssize_t count)
2450 {
2451         if (iocb_is_dsync(iocb)) {
2452                 int ret = vfs_fsync_range(iocb->ki_filp,
2453                                 iocb->ki_pos - count, iocb->ki_pos - 1,
2454                                 (iocb->ki_flags & IOCB_SYNC) ? 0 : 1);
2455                 if (ret)
2456                         return ret;
2457         }
2458
2459         return count;
2460 }
2461
2462 extern void emergency_sync(void);
2463 extern void emergency_remount(void);
2464
2465 #ifdef CONFIG_BLOCK
2466 extern int bmap(struct inode *inode, sector_t *block);
2467 #else
2468 static inline int bmap(struct inode *inode,  sector_t *block)
2469 {
2470         return -EINVAL;
2471 }
2472 #endif
2473
2474 int notify_change(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2475                   struct iattr *, struct inode **);
2476 int inode_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2477 int generic_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2478 static inline int file_permission(struct file *file, int mask)
2479 {
2480         return inode_permission(file_mnt_idmap(file),
2481                                 file_inode(file), mask);
2482 }
2483 static inline int path_permission(const struct path *path, int mask)
2484 {
2485         return inode_permission(mnt_idmap(path->mnt),
2486                                 d_inode(path->dentry), mask);
2487 }
2488 int __check_sticky(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
2489                    struct inode *inode);
2490
2491 static inline bool execute_ok(struct inode *inode)
2492 {
2493         return (inode->i_mode & S_IXUGO) || S_ISDIR(inode->i_mode);
2494 }
2495
2496 static inline bool inode_wrong_type(const struct inode *inode, umode_t mode)
2497 {
2498         return (inode->i_mode ^ mode) & S_IFMT;
2499 }
2500
2501 static inline void file_start_write(struct file *file)
2502 {
2503         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2504                 return;
2505         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
2506 }
2507
2508 static inline bool file_start_write_trylock(struct file *file)
2509 {
2510         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2511                 return true;
2512         return sb_start_write_trylock(file_inode(file)->i_sb);
2513 }
2514
2515 static inline void file_end_write(struct file *file)
2516 {
2517         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2518                 return;
2519         __sb_end_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * This is used for regular files where some users -- especially the
2524  * currently executed binary in a process, previously handled via
2525  * VM_DENYWRITE -- cannot handle concurrent write (and maybe mmap
2526  * read-write shared) accesses.
2527  *
2528  * get_write_access() gets write permission for a file.
2529  * put_write_access() releases this write permission.
2530  * deny_write_access() denies write access to a file.
2531  * allow_write_access() re-enables write access to a file.
2532  *
2533  * The i_writecount field of an inode can have the following values:
2534  * 0: no write access, no denied write access
2535  * < 0: (-i_writecount) users that denied write access to the file.
2536  * > 0: (i_writecount) users that have write access to the file.
2537  *
2538  * Normally we operate on that counter with atomic_{inc,dec} and it's safe
2539  * except for the cases where we don't hold i_writecount yet. Then we need to
2540  * use {get,deny}_write_access() - these functions check the sign and refuse
2541  * to do the change if sign is wrong.
2542  */
2543 static inline int get_write_access(struct inode *inode)
2544 {
2545         return atomic_inc_unless_negative(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2546 }
2547 static inline int deny_write_access(struct file *file)
2548 {
2549         struct inode *inode = file_inode(file);
2550         return atomic_dec_unless_positive(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2551 }
2552 static inline void put_write_access(struct inode * inode)
2553 {
2554         atomic_dec(&inode->i_writecount);
2555 }
2556 static inline void allow_write_access(struct file *file)
2557 {
2558         if (file)
2559                 atomic_inc(&file_inode(file)->i_writecount);
2560 }
2561 static inline bool inode_is_open_for_write(const struct inode *inode)
2562 {
2563         return atomic_read(&inode->i_writecount) > 0;
2564 }
2565
2566 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
2567 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2568 {
2569         BUG_ON(!atomic_read(&inode->i_readcount));
2570         atomic_dec(&inode->i_readcount);
2571 }
2572 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2573 {
2574         atomic_inc(&inode->i_readcount);
2575 }
2576 #else
2577 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2578 {
2579         return;
2580 }
2581 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2582 {
2583         return;
2584 }
2585 #endif
2586 extern int do_pipe_flags(int *, int);
2587
2588 extern ssize_t kernel_read(struct file *, void *, size_t, loff_t *);
2589 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos);
2590 extern ssize_t kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2591 extern ssize_t __kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2592 extern struct file * open_exec(const char *);
2593  
2594 /* fs/dcache.c -- generic fs support functions */
2595 extern bool is_subdir(struct dentry *, struct dentry *);
2596 extern bool path_is_under(const struct path *, const struct path *);
2597
2598 extern char *file_path(struct file *, char *, int);
2599
2600 #include <linux/err.h>
2601
2602 /* needed for stackable file system support */
2603 extern loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2604
2605 extern loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2606
2607 extern int inode_init_always(struct super_block *, struct inode *);
2608 extern void inode_init_once(struct inode *);
2609 extern void address_space_init_once(struct address_space *mapping);
2610 extern struct inode * igrab(struct inode *);
2611 extern ino_t iunique(struct super_block *, ino_t);
2612 extern int inode_needs_sync(struct inode *inode);
2613 extern int generic_delete_inode(struct inode *inode);
2614 static inline int generic_drop_inode(struct inode *inode)
2615 {
2616         return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
2617 }
2618 extern void d_mark_dontcache(struct inode *inode);
2619
2620 extern struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb,
2621                 unsigned long hashval, int (*test)(struct inode *, void *),
2622                 void *data);
2623 extern struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
2624                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data);
2625 extern struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino);
2626
2627 extern struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
2628                 int (*test)(struct inode *, void *),
2629                 int (*set)(struct inode *, void *),
2630                 void *data);
2631 extern struct inode * iget5_locked(struct super_block *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), int (*set)(struct inode *, void *), void *);
2632 extern struct inode * iget_locked(struct super_block *, unsigned long);
2633 extern struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *,
2634                                        unsigned long,
2635                                        int (*match)(struct inode *,
2636                                                     unsigned long, void *),
2637                                        void *data);
2638 extern struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *, unsigned long,
2639                                     int (*)(struct inode *, void *), void *);
2640 extern struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *, unsigned long);
2641 extern int insert_inode_locked4(struct inode *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), void *);
2642 extern int insert_inode_locked(struct inode *);
2643 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2644 extern void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode);
2645 #else
2646 static inline void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode) { };
2647 #endif
2648 extern void unlock_new_inode(struct inode *);
2649 extern void discard_new_inode(struct inode *);
2650 extern unsigned int get_next_ino(void);
2651 extern void evict_inodes(struct super_block *sb);
2652 void dump_mapping(const struct address_space *);
2653
2654 /*
2655  * Userspace may rely on the the inode number being non-zero. For example, glibc
2656  * simply ignores files with zero i_ino in unlink() and other places.
2657  *
2658  * As an additional complication, if userspace was compiled with
2659  * _FILE_OFFSET_BITS=32 on a 64-bit kernel we'll only end up reading out the
2660  * lower 32 bits, so we need to check that those aren't zero explicitly. With
2661  * _FILE_OFFSET_BITS=64, this may cause some harmless false-negatives, but
2662  * better safe than sorry.
2663  */
2664 static inline bool is_zero_ino(ino_t ino)
2665 {
2666         return (u32)ino == 0;
2667 }
2668
2669 extern void __iget(struct inode * inode);
2670 extern void iget_failed(struct inode *);
2671 extern void clear_inode(struct inode *);
2672 extern void __destroy_inode(struct inode *);
2673 extern struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb);
2674 extern struct inode *new_inode(struct super_block *sb);
2675 extern void free_inode_nonrcu(struct inode *inode);
2676 extern int setattr_should_drop_suidgid(struct mnt_idmap *, struct inode *);
2677 extern int file_remove_privs(struct file *);
2678 int setattr_should_drop_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
2679                              const struct inode *inode);
2680
2681 /*
2682  * This must be used for allocating filesystems specific inodes to set
2683  * up the inode reclaim context correctly.
2684  */
2685 static inline void *
2686 alloc_inode_sb(struct super_block *sb, struct kmem_cache *cache, gfp_t gfp)
2687 {
2688         return kmem_cache_alloc_lru(cache, &sb->s_inode_lru, gfp);
2689 }
2690
2691 extern void __insert_inode_hash(struct inode *, unsigned long hashval);
2692 static inline void insert_inode_hash(struct inode *inode)
2693 {
2694         __insert_inode_hash(inode, inode->i_ino);
2695 }
2696
2697 extern void __remove_inode_hash(struct inode *);
2698 static inline void remove_inode_hash(struct inode *inode)
2699 {
2700         if (!inode_unhashed(inode) && !hlist_fake(&inode->i_hash))
2701                 __remove_inode_hash(inode);
2702 }
2703
2704 extern void inode_sb_list_add(struct inode *inode);
2705 extern void inode_add_lru(struct inode *inode);
2706
2707 extern int sb_set_blocksize(struct super_block *, int);
2708 extern int sb_min_blocksize(struct super_block *, int);
2709
2710 extern int generic_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2711 extern int generic_file_readonly_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2712 extern ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2713 int generic_write_checks_count(struct kiocb *iocb, loff_t *count);
2714 extern int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2715                 loff_t *count);
2716 extern int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out);
2717 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
2718                 ssize_t already_read);
2719 extern ssize_t generic_file_read_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2720 extern ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2721 extern ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2722 extern ssize_t generic_file_direct_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2723 ssize_t generic_perform_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2724
2725 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2726                 rwf_t flags);
2727 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2728                 rwf_t flags);
2729 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2730                            struct iov_iter *iter);
2731 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2732                             struct iov_iter *iter);
2733
2734 /* fs/splice.c */
2735 ssize_t filemap_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2736                             struct pipe_inode_info *pipe,
2737                             size_t len, unsigned int flags);
2738 ssize_t direct_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2739                            struct pipe_inode_info *pipe,
2740                            size_t len, unsigned int flags);
2741 extern ssize_t generic_file_splice_read(struct file *, loff_t *,
2742                 struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
2743 extern ssize_t iter_file_splice_write(struct pipe_inode_info *,
2744                 struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
2745 extern ssize_t generic_splice_sendpage(struct pipe_inode_info *pipe,
2746                 struct file *out, loff_t *, size_t len, unsigned int flags);
2747 extern long do_splice_direct(struct file *in, loff_t *ppos, struct file *out,
2748                 loff_t *opos, size_t len, unsigned int flags);
2749
2750
2751 extern void
2752 file_ra_state_init(struct file_ra_state *ra, struct address_space *mapping);
2753 extern loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2754 #define no_llseek NULL
2755 extern loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize);
2756 extern loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2757 extern loff_t generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset,
2758                 int whence, loff_t maxsize, loff_t eof);
2759 extern loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset,
2760                 int whence, loff_t size);
2761 extern loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *, loff_t, int, loff_t);
2762 extern loff_t no_seek_end_llseek(struct file *, loff_t, int);
2763 int rw_verify_area(int, struct file *, const loff_t *, size_t);
2764 extern int generic_file_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2765 extern int nonseekable_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2766 extern int stream_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2767
2768 #ifdef CONFIG_BLOCK
2769 typedef void (dio_submit_t)(struct bio *bio, struct inode *inode,
2770                             loff_t file_offset);
2771
2772 enum {
2773         /* need locking between buffered and direct access */
2774         DIO_LOCKING     = 0x01,
2775
2776         /* filesystem does not support filling holes */
2777         DIO_SKIP_HOLES  = 0x02,
2778 };
2779
2780 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
2781                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
2782                              get_block_t get_block,
2783                              dio_iodone_t end_io,
2784                              int flags);
2785
2786 static inline ssize_t blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb,
2787                                          struct inode *inode,
2788                                          struct iov_iter *iter,
2789                                          get_block_t get_block)
2790 {
2791         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, inode->i_sb->s_bdev, iter,
2792                         get_block, NULL, DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES);
2793 }
2794 #endif
2795
2796 void inode_dio_wait(struct inode *inode);
2797
2798 /**
2799  * inode_dio_begin - signal start of a direct I/O requests
2800  * @inode: inode the direct I/O happens on
2801  *
2802  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2803  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2804  */
2805 static inline void inode_dio_begin(struct inode *inode)
2806 {
2807         atomic_inc(&inode->i_dio_count);
2808 }
2809
2810 /**
2811  * inode_dio_end - signal finish of a direct I/O requests
2812  * @inode: inode the direct I/O happens on
2813  *
2814  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2815  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2816  */
2817 static inline void inode_dio_end(struct inode *inode)
2818 {
2819         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
2820                 wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2821 }
2822
2823 /*
2824  * Warn about a page cache invalidation failure diring a direct I/O write.
2825  */
2826 void dio_warn_stale_pagecache(struct file *filp);
2827
2828 extern void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2829                             unsigned int mask);
2830
2831 extern const struct file_operations generic_ro_fops;
2832
2833 #define special_file(m) (S_ISCHR(m)||S_ISBLK(m)||S_ISFIFO(m)||S_ISSOCK(m))
2834
2835 extern int readlink_copy(char __user *, int, const char *);
2836 extern int page_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2837 extern const char *page_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2838                                  struct delayed_call *);
2839 extern void page_put_link(void *);
2840 extern int page_symlink(struct inode *inode, const char *symname, int len);
2841 extern const struct inode_operations page_symlink_inode_operations;
2842 extern void kfree_link(void *);
2843 void generic_fillattr(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct kstat *);
2844 void generic_fill_statx_attr(struct inode *inode, struct kstat *stat);
2845 extern int vfs_getattr_nosec(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2846 extern int vfs_getattr(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2847 void __inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2848 void inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2849 void __inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2850 void inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2851 static inline loff_t __inode_get_bytes(struct inode *inode)
2852 {
2853         return (((loff_t)inode->i_blocks) << 9) + inode->i_bytes;
2854 }
2855 loff_t inode_get_bytes(struct inode *inode);
2856 void inode_set_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2857 const char *simple_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2858                             struct delayed_call *);
2859 extern const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations;
2860
2861 extern int iterate_dir(struct file *, struct dir_context *);
2862
2863 int vfs_fstatat(int dfd, const char __user *filename, struct kstat *stat,
2864                 int flags);
2865 int vfs_fstat(int fd, struct kstat *stat);
2866
2867 static inline int vfs_stat(const char __user *filename, struct kstat *stat)
2868 {
2869         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, filename, stat, 0);
2870 }
2871 static inline int vfs_lstat(const char __user *name, struct kstat *stat)
2872 {
2873         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, name, stat, AT_SYMLINK_NOFOLLOW);
2874 }
2875
2876 extern const char *vfs_get_link(struct dentry *, struct delayed_call *);
2877 extern int vfs_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2878
2879 extern struct file_system_type *get_filesystem(struct file_system_type *fs);
2880 extern void put_filesystem(struct file_system_type *fs);
2881 extern struct file_system_type *get_fs_type(const char *name);
2882 extern struct super_block *get_super(struct block_device *);
2883 extern struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev);
2884 extern void drop_super(struct super_block *sb);
2885 extern void drop_super_exclusive(struct super_block *sb);
2886 extern void iterate_supers(void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2887 extern void iterate_supers_type(struct file_system_type *,
2888                                 void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2889
2890 extern int dcache_dir_open(struct inode *, struct file *);
2891 extern int dcache_dir_close(struct inode *, struct file *);
2892 extern loff_t dcache_dir_lseek(struct file *, loff_t, int);
2893 extern int dcache_readdir(struct file *, struct dir_context *);
2894 extern int simple_setattr(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2895                           struct iattr *);
2896 extern int simple_getattr(struct mnt_idmap *, const struct path *,
2897                           struct kstat *, u32, unsigned int);
2898 extern int simple_statfs(struct dentry *, struct kstatfs *);
2899 extern int simple_open(struct inode *inode, struct file *file);
2900 extern int simple_link(struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
2901 extern int simple_unlink(struct inode *, struct dentry *);
2902 extern int simple_rmdir(struct inode *, struct dentry *);
2903 extern int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
2904                                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
2905 extern int simple_rename(struct mnt_idmap *, struct inode *,
2906                          struct dentry *, struct inode *, struct dentry *,
2907                          unsigned int);
2908 extern void simple_recursive_removal(struct dentry *,
2909                               void (*callback)(struct dentry *));
2910 extern int noop_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2911 extern ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
2912 extern int simple_empty(struct dentry *);
2913 extern int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
2914                         loff_t pos, unsigned len,
2915                         struct page **pagep, void **fsdata);
2916 extern const struct address_space_operations ram_aops;
2917 extern int always_delete_dentry(const struct dentry *);
2918 extern struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *);
2919 extern int simple_nosetlease(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
2920 extern const struct dentry_operations simple_dentry_operations;
2921
2922 extern struct dentry *simple_lookup(struct inode *, struct dentry *, unsigned int flags);
2923 extern ssize_t generic_read_dir(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2924 extern const struct file_operations simple_dir_operations;
2925 extern const struct inode_operations simple_dir_inode_operations;
2926 extern void make_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2927 extern bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2928 struct tree_descr { const char *name; const struct file_operations *ops; int mode; };
2929 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *, const char *);
2930 extern int simple_fill_super(struct super_block *, unsigned long,
2931                              const struct tree_descr *);
2932 extern int simple_pin_fs(struct file_system_type *, struct vfsmount **mount, int *count);
2933 extern void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count);
2934
2935 extern ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count,
2936                         loff_t *ppos, const void *from, size_t available);
2937 extern ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
2938                 const void __user *from, size_t count);
2939
2940 extern int __generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2941 extern int generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2942
2943 extern int generic_check_addressable(unsigned, u64);
2944
2945 extern void generic_set_encrypted_ci_d_ops(struct dentry *dentry);
2946
2947 int may_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
2948                 unsigned int ia_valid);
2949 int setattr_prepare(struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
2950 extern int inode_newsize_ok(const struct inode *, loff_t offset);
2951 void setattr_copy(struct mnt_idmap *, struct inode *inode,
2952                   const struct iattr *attr);
2953
2954 extern int file_update_time(struct file *file);
2955
2956 static inline bool vma_is_dax(const struct vm_area_struct *vma)
2957 {
2958         return vma->vm_file && IS_DAX(vma->vm_file->f_mapping->host);
2959 }
2960
2961 static inline bool vma_is_fsdax(struct vm_area_struct *vma)
2962 {
2963         struct inode *inode;
2964
2965         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX) || !vma->vm_file)
2966                 return false;
2967         if (!vma_is_dax(vma))
2968                 return false;
2969         inode = file_inode(vma->vm_file);
2970         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
2971                 return false; /* device-dax */
2972         return true;
2973 }
2974
2975 static inline int iocb_flags(struct file *file)
2976 {
2977         int res = 0;
2978         if (file->f_flags & O_APPEND)
2979                 res |= IOCB_APPEND;
2980         if (file->f_flags & O_DIRECT)
2981                 res |= IOCB_DIRECT;
2982         if (file->f_flags & O_DSYNC)
2983                 res |= IOCB_DSYNC;
2984         if (file->f_flags & __O_SYNC)
2985                 res |= IOCB_SYNC;
2986         return res;
2987 }
2988
2989 static inline int kiocb_set_rw_flags(struct kiocb *ki, rwf_t flags)
2990 {
2991         int kiocb_flags = 0;
2992
2993         /* make sure there's no overlap between RWF and private IOCB flags */
2994         BUILD_BUG_ON((__force int) RWF_SUPPORTED & IOCB_EVENTFD);
2995
2996         if (!flags)
2997                 return 0;
2998         if (unlikely(flags & ~RWF_SUPPORTED))
2999                 return -EOPNOTSUPP;
3000
3001         if (flags & RWF_NOWAIT) {
3002                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_NOWAIT))
3003                         return -EOPNOTSUPP;
3004                 kiocb_flags |= IOCB_NOIO;
3005         }
3006         kiocb_flags |= (__force int) (flags & RWF_SUPPORTED);
3007         if (flags & RWF_SYNC)
3008                 kiocb_flags |= IOCB_DSYNC;
3009
3010         ki->ki_flags |= kiocb_flags;
3011         return 0;
3012 }
3013
3014 static inline ino_t parent_ino(struct dentry *dentry)
3015 {
3016         ino_t res;
3017
3018         /*
3019          * Don't strictly need d_lock here? If the parent ino could change
3020          * then surely we'd have a deeper race in the caller?
3021          */
3022         spin_lock(&dentry->d_lock);
3023         res = dentry->d_parent->d_inode->i_ino;
3024         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3025         return res;
3026 }
3027
3028 /* Transaction based IO helpers */
3029
3030 /*
3031  * An argresp is stored in an allocated page and holds the
3032  * size of the argument or response, along with its content
3033  */
3034 struct simple_transaction_argresp {
3035         ssize_t size;
3036         char data[];
3037 };
3038
3039 #define SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT (PAGE_SIZE - sizeof(struct simple_transaction_argresp))
3040
3041 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf,
3042                                 size_t size);
3043 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf,
3044                                 size_t size, loff_t *pos);
3045 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file);
3046
3047 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n);
3048
3049 /*
3050  * simple attribute files
3051  *
3052  * These attributes behave similar to those in sysfs:
3053  *
3054  * Writing to an attribute immediately sets a value, an open file can be
3055  * written to multiple times.
3056  *
3057  * Reading from an attribute creates a buffer from the value that might get
3058  * read with multiple read calls. When the attribute has been read
3059  * completely, no further read calls are possible until the file is opened
3060  * again.
3061  *
3062  * All attributes contain a text representation of a numeric value
3063  * that are accessed with the get() and set() functions.
3064  */
3065 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, __is_signed)       \
3066 static int __fops ## _open(struct inode *inode, struct file *file)      \
3067 {                                                                       \
3068         __simple_attr_check_format(__fmt, 0ull);                        \
3069         return simple_attr_open(inode, file, __get, __set, __fmt);      \
3070 }                                                                       \
3071 static const struct file_operations __fops = {                          \
3072         .owner   = THIS_MODULE,                                         \
3073         .open    = __fops ## _open,                                     \
3074         .release = simple_attr_release,                                 \
3075         .read    = simple_attr_read,                                    \
3076         .write   = (__is_signed) ? simple_attr_write_signed : simple_attr_write,        \
3077         .llseek  = generic_file_llseek,                                 \
3078 }
3079
3080 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(__fops, __get, __set, __fmt)            \
3081         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, false)
3082
3083 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_SIGNED(__fops, __get, __set, __fmt)     \
3084         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, true)
3085
3086 static inline __printf(1, 2)
3087 void __simple_attr_check_format(const char *fmt, ...)
3088 {
3089         /* don't do anything, just let the compiler check the arguments; */
3090 }
3091
3092 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
3093                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
3094                      const char *fmt);
3095 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file);
3096 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
3097                          size_t len, loff_t *ppos);
3098 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
3099                           size_t len, loff_t *ppos);
3100 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
3101                                  size_t len, loff_t *ppos);
3102
3103 struct ctl_table;
3104 int __init list_bdev_fs_names(char *buf, size_t size);
3105
3106 #define __FMODE_EXEC            ((__force int) FMODE_EXEC)
3107 #define __FMODE_NONOTIFY        ((__force int) FMODE_NONOTIFY)
3108
3109 #define ACC_MODE(x) ("\004\002\006\006"[(x)&O_ACCMODE])
3110 #define OPEN_FMODE(flag) ((__force fmode_t)(((flag + 1) & O_ACCMODE) | \
3111                                             (flag & __FMODE_NONOTIFY)))
3112
3113 static inline bool is_sxid(umode_t mode)
3114 {
3115         return mode & (S_ISUID | S_ISGID);
3116 }
3117
3118 static inline int check_sticky(struct mnt_idmap *idmap,
3119                                struct inode *dir, struct inode *inode)
3120 {
3121         if (!(dir->i_mode & S_ISVTX))
3122                 return 0;
3123
3124         return __check_sticky(idmap, dir, inode);
3125 }
3126
3127 static inline void inode_has_no_xattr(struct inode *inode)
3128 {
3129         if (!is_sxid(inode->i_mode) && (inode->i_sb->s_flags & SB_NOSEC))
3130                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
3131 }
3132
3133 static inline bool is_root_inode(struct inode *inode)
3134 {
3135         return inode == inode->i_sb->s_root->d_inode;
3136 }
3137
3138 static inline bool dir_emit(struct dir_context *ctx,
3139                             const char *name, int namelen,
3140                             u64 ino, unsigned type)
3141 {
3142         return ctx->actor(ctx, name, namelen, ctx->pos, ino, type);
3143 }
3144 static inline bool dir_emit_dot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3145 {
3146         return ctx->actor(ctx, ".", 1, ctx->pos,
3147                           file->f_path.dentry->d_inode->i_ino, DT_DIR);
3148 }
3149 static inline bool dir_emit_dotdot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3150 {
3151         return ctx->actor(ctx, "..", 2, ctx->pos,
3152                           parent_ino(file->f_path.dentry), DT_DIR);
3153 }
3154 static inline bool dir_emit_dots(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3155 {
3156         if (ctx->pos == 0) {
3157                 if (!dir_emit_dot(file, ctx))
3158                         return false;
3159                 ctx->pos = 1;
3160         }
3161         if (ctx->pos == 1) {
3162                 if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
3163                         return false;
3164                 ctx->pos = 2;
3165         }
3166         return true;
3167 }
3168 static inline bool dir_relax(struct inode *inode)
3169 {
3170         inode_unlock(inode);
3171         inode_lock(inode);
3172         return !IS_DEADDIR(inode);
3173 }
3174
3175 static inline bool dir_relax_shared(struct inode *inode)
3176 {
3177         inode_unlock_shared(inode);
3178         inode_lock_shared(inode);
3179         return !IS_DEADDIR(inode);
3180 }
3181
3182 extern bool path_noexec(const struct path *path);
3183 extern void inode_nohighmem(struct inode *inode);
3184
3185 /* mm/fadvise.c */
3186 extern int vfs_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3187                        int advice);
3188 extern int generic_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3189                            int advice);
3190
3191 #endif /* _LINUX_FS_H */