GNU Linux-libre 6.9-gnu
[releases.git] / fs / kernfs / file.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/file.c - kernfs file implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/seq_file.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/poll.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/sched/mm.h>
16 #include <linux/fsnotify.h>
17 #include <linux/uio.h>
18
19 #include "kernfs-internal.h"
20
21 struct kernfs_open_node {
22         struct rcu_head         rcu_head;
23         atomic_t                event;
24         wait_queue_head_t       poll;
25         struct list_head        files; /* goes through kernfs_open_file.list */
26         unsigned int            nr_mmapped;
27         unsigned int            nr_to_release;
28 };
29
30 /*
31  * kernfs_notify() may be called from any context and bounces notifications
32  * through a work item.  To minimize space overhead in kernfs_node, the
33  * pending queue is implemented as a singly linked list of kernfs_nodes.
34  * The list is terminated with the self pointer so that whether a
35  * kernfs_node is on the list or not can be determined by testing the next
36  * pointer for %NULL.
37  */
38 #define KERNFS_NOTIFY_EOL                       ((void *)&kernfs_notify_list)
39
40 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_notify_lock);
41 static struct kernfs_node *kernfs_notify_list = KERNFS_NOTIFY_EOL;
42
43 static inline struct mutex *kernfs_open_file_mutex_ptr(struct kernfs_node *kn)
44 {
45         int idx = hash_ptr(kn, NR_KERNFS_LOCK_BITS);
46
47         return &kernfs_locks->open_file_mutex[idx];
48 }
49
50 static inline struct mutex *kernfs_open_file_mutex_lock(struct kernfs_node *kn)
51 {
52         struct mutex *lock;
53
54         lock = kernfs_open_file_mutex_ptr(kn);
55
56         mutex_lock(lock);
57
58         return lock;
59 }
60
61 /**
62  * of_on - Get the kernfs_open_node of the specified kernfs_open_file
63  * @of: target kernfs_open_file
64  *
65  * Return: the kernfs_open_node of the kernfs_open_file
66  */
67 static struct kernfs_open_node *of_on(struct kernfs_open_file *of)
68 {
69         return rcu_dereference_protected(of->kn->attr.open,
70                                          !list_empty(&of->list));
71 }
72
73 /**
74  * kernfs_deref_open_node_locked - Get kernfs_open_node corresponding to @kn
75  *
76  * @kn: target kernfs_node.
77  *
78  * Fetch and return ->attr.open of @kn when caller holds the
79  * kernfs_open_file_mutex_ptr(kn).
80  *
81  * Update of ->attr.open happens under kernfs_open_file_mutex_ptr(kn). So when
82  * the caller guarantees that this mutex is being held, other updaters can't
83  * change ->attr.open and this means that we can safely deref ->attr.open
84  * outside RCU read-side critical section.
85  *
86  * The caller needs to make sure that kernfs_open_file_mutex is held.
87  *
88  * Return: @kn->attr.open when kernfs_open_file_mutex is held.
89  */
90 static struct kernfs_open_node *
91 kernfs_deref_open_node_locked(struct kernfs_node *kn)
92 {
93         return rcu_dereference_protected(kn->attr.open,
94                                 lockdep_is_held(kernfs_open_file_mutex_ptr(kn)));
95 }
96
97 static struct kernfs_open_file *kernfs_of(struct file *file)
98 {
99         return ((struct seq_file *)file->private_data)->private;
100 }
101
102 /*
103  * Determine the kernfs_ops for the given kernfs_node.  This function must
104  * be called while holding an active reference.
105  */
106 static const struct kernfs_ops *kernfs_ops(struct kernfs_node *kn)
107 {
108         if (kn->flags & KERNFS_LOCKDEP)
109                 lockdep_assert_held(kn);
110         return kn->attr.ops;
111 }
112
113 /*
114  * As kernfs_seq_stop() is also called after kernfs_seq_start() or
115  * kernfs_seq_next() failure, it needs to distinguish whether it's stopping
116  * a seq_file iteration which is fully initialized with an active reference
117  * or an aborted kernfs_seq_start() due to get_active failure.  The
118  * position pointer is the only context for each seq_file iteration and
119  * thus the stop condition should be encoded in it.  As the return value is
120  * directly visible to userland, ERR_PTR(-ENODEV) is the only acceptable
121  * choice to indicate get_active failure.
122  *
123  * Unfortunately, this is complicated due to the optional custom seq_file
124  * operations which may return ERR_PTR(-ENODEV) too.  kernfs_seq_stop()
125  * can't distinguish whether ERR_PTR(-ENODEV) is from get_active failure or
126  * custom seq_file operations and thus can't decide whether put_active
127  * should be performed or not only on ERR_PTR(-ENODEV).
128  *
129  * This is worked around by factoring out the custom seq_stop() and
130  * put_active part into kernfs_seq_stop_active(), skipping it from
131  * kernfs_seq_stop() if ERR_PTR(-ENODEV) while invoking it directly after
132  * custom seq_file operations fail with ERR_PTR(-ENODEV) - this ensures
133  * that kernfs_seq_stop_active() is skipped only after get_active failure.
134  */
135 static void kernfs_seq_stop_active(struct seq_file *sf, void *v)
136 {
137         struct kernfs_open_file *of = sf->private;
138         const struct kernfs_ops *ops = kernfs_ops(of->kn);
139
140         if (ops->seq_stop)
141                 ops->seq_stop(sf, v);
142         kernfs_put_active(of->kn);
143 }
144
145 static void *kernfs_seq_start(struct seq_file *sf, loff_t *ppos)
146 {
147         struct kernfs_open_file *of = sf->private;
148         const struct kernfs_ops *ops;
149
150         /*
151          * @of->mutex nests outside active ref and is primarily to ensure that
152          * the ops aren't called concurrently for the same open file.
153          */
154         mutex_lock(&of->mutex);
155         if (!kernfs_get_active(of->kn))
156                 return ERR_PTR(-ENODEV);
157
158         ops = kernfs_ops(of->kn);
159         if (ops->seq_start) {
160                 void *next = ops->seq_start(sf, ppos);
161                 /* see the comment above kernfs_seq_stop_active() */
162                 if (next == ERR_PTR(-ENODEV))
163                         kernfs_seq_stop_active(sf, next);
164                 return next;
165         }
166         return single_start(sf, ppos);
167 }
168
169 static void *kernfs_seq_next(struct seq_file *sf, void *v, loff_t *ppos)
170 {
171         struct kernfs_open_file *of = sf->private;
172         const struct kernfs_ops *ops = kernfs_ops(of->kn);
173
174         if (ops->seq_next) {
175                 void *next = ops->seq_next(sf, v, ppos);
176                 /* see the comment above kernfs_seq_stop_active() */
177                 if (next == ERR_PTR(-ENODEV))
178                         kernfs_seq_stop_active(sf, next);
179                 return next;
180         } else {
181                 /*
182                  * The same behavior and code as single_open(), always
183                  * terminate after the initial read.
184                  */
185                 ++*ppos;
186                 return NULL;
187         }
188 }
189
190 static void kernfs_seq_stop(struct seq_file *sf, void *v)
191 {
192         struct kernfs_open_file *of = sf->private;
193
194         if (v != ERR_PTR(-ENODEV))
195                 kernfs_seq_stop_active(sf, v);
196         mutex_unlock(&of->mutex);
197 }
198
199 static int kernfs_seq_show(struct seq_file *sf, void *v)
200 {
201         struct kernfs_open_file *of = sf->private;
202
203         of->event = atomic_read(&of_on(of)->event);
204
205         return of->kn->attr.ops->seq_show(sf, v);
206 }
207
208 static const struct seq_operations kernfs_seq_ops = {
209         .start = kernfs_seq_start,
210         .next = kernfs_seq_next,
211         .stop = kernfs_seq_stop,
212         .show = kernfs_seq_show,
213 };
214
215 /*
216  * As reading a bin file can have side-effects, the exact offset and bytes
217  * specified in read(2) call should be passed to the read callback making
218  * it difficult to use seq_file.  Implement simplistic custom buffering for
219  * bin files.
220  */
221 static ssize_t kernfs_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
222 {
223         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(iocb->ki_filp);
224         ssize_t len = min_t(size_t, iov_iter_count(iter), PAGE_SIZE);
225         const struct kernfs_ops *ops;
226         char *buf;
227
228         buf = of->prealloc_buf;
229         if (buf)
230                 mutex_lock(&of->prealloc_mutex);
231         else
232                 buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
233         if (!buf)
234                 return -ENOMEM;
235
236         /*
237          * @of->mutex nests outside active ref and is used both to ensure that
238          * the ops aren't called concurrently for the same open file.
239          */
240         mutex_lock(&of->mutex);
241         if (!kernfs_get_active(of->kn)) {
242                 len = -ENODEV;
243                 mutex_unlock(&of->mutex);
244                 goto out_free;
245         }
246
247         of->event = atomic_read(&of_on(of)->event);
248
249         ops = kernfs_ops(of->kn);
250         if (ops->read)
251                 len = ops->read(of, buf, len, iocb->ki_pos);
252         else
253                 len = -EINVAL;
254
255         kernfs_put_active(of->kn);
256         mutex_unlock(&of->mutex);
257
258         if (len < 0)
259                 goto out_free;
260
261         if (copy_to_iter(buf, len, iter) != len) {
262                 len = -EFAULT;
263                 goto out_free;
264         }
265
266         iocb->ki_pos += len;
267
268  out_free:
269         if (buf == of->prealloc_buf)
270                 mutex_unlock(&of->prealloc_mutex);
271         else
272                 kfree(buf);
273         return len;
274 }
275
276 static ssize_t kernfs_fop_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
277 {
278         if (kernfs_of(iocb->ki_filp)->kn->flags & KERNFS_HAS_SEQ_SHOW)
279                 return seq_read_iter(iocb, iter);
280         return kernfs_file_read_iter(iocb, iter);
281 }
282
283 /*
284  * Copy data in from userland and pass it to the matching kernfs write
285  * operation.
286  *
287  * There is no easy way for us to know if userspace is only doing a partial
288  * write, so we don't support them. We expect the entire buffer to come on
289  * the first write.  Hint: if you're writing a value, first read the file,
290  * modify only the value you're changing, then write entire buffer
291  * back.
292  */
293 static ssize_t kernfs_fop_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
294 {
295         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(iocb->ki_filp);
296         ssize_t len = iov_iter_count(iter);
297         const struct kernfs_ops *ops;
298         char *buf;
299
300         if (of->atomic_write_len) {
301                 if (len > of->atomic_write_len)
302                         return -E2BIG;
303         } else {
304                 len = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE);
305         }
306
307         buf = of->prealloc_buf;
308         if (buf)
309                 mutex_lock(&of->prealloc_mutex);
310         else
311                 buf = kmalloc(len + 1, GFP_KERNEL);
312         if (!buf)
313                 return -ENOMEM;
314
315         if (copy_from_iter(buf, len, iter) != len) {
316                 len = -EFAULT;
317                 goto out_free;
318         }
319         buf[len] = '\0';        /* guarantee string termination */
320
321         /*
322          * @of->mutex nests outside active ref and is used both to ensure that
323          * the ops aren't called concurrently for the same open file.
324          */
325         mutex_lock(&of->mutex);
326         if (!kernfs_get_active(of->kn)) {
327                 mutex_unlock(&of->mutex);
328                 len = -ENODEV;
329                 goto out_free;
330         }
331
332         ops = kernfs_ops(of->kn);
333         if (ops->write)
334                 len = ops->write(of, buf, len, iocb->ki_pos);
335         else
336                 len = -EINVAL;
337
338         kernfs_put_active(of->kn);
339         mutex_unlock(&of->mutex);
340
341         if (len > 0)
342                 iocb->ki_pos += len;
343
344 out_free:
345         if (buf == of->prealloc_buf)
346                 mutex_unlock(&of->prealloc_mutex);
347         else
348                 kfree(buf);
349         return len;
350 }
351
352 static void kernfs_vma_open(struct vm_area_struct *vma)
353 {
354         struct file *file = vma->vm_file;
355         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
356
357         if (!of->vm_ops)
358                 return;
359
360         if (!kernfs_get_active(of->kn))
361                 return;
362
363         if (of->vm_ops->open)
364                 of->vm_ops->open(vma);
365
366         kernfs_put_active(of->kn);
367 }
368
369 static vm_fault_t kernfs_vma_fault(struct vm_fault *vmf)
370 {
371         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
372         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
373         vm_fault_t ret;
374
375         if (!of->vm_ops)
376                 return VM_FAULT_SIGBUS;
377
378         if (!kernfs_get_active(of->kn))
379                 return VM_FAULT_SIGBUS;
380
381         ret = VM_FAULT_SIGBUS;
382         if (of->vm_ops->fault)
383                 ret = of->vm_ops->fault(vmf);
384
385         kernfs_put_active(of->kn);
386         return ret;
387 }
388
389 static vm_fault_t kernfs_vma_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
390 {
391         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
392         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
393         vm_fault_t ret;
394
395         if (!of->vm_ops)
396                 return VM_FAULT_SIGBUS;
397
398         if (!kernfs_get_active(of->kn))
399                 return VM_FAULT_SIGBUS;
400
401         ret = 0;
402         if (of->vm_ops->page_mkwrite)
403                 ret = of->vm_ops->page_mkwrite(vmf);
404         else
405                 file_update_time(file);
406
407         kernfs_put_active(of->kn);
408         return ret;
409 }
410
411 static int kernfs_vma_access(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
412                              void *buf, int len, int write)
413 {
414         struct file *file = vma->vm_file;
415         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
416         int ret;
417
418         if (!of->vm_ops)
419                 return -EINVAL;
420
421         if (!kernfs_get_active(of->kn))
422                 return -EINVAL;
423
424         ret = -EINVAL;
425         if (of->vm_ops->access)
426                 ret = of->vm_ops->access(vma, addr, buf, len, write);
427
428         kernfs_put_active(of->kn);
429         return ret;
430 }
431
432 static const struct vm_operations_struct kernfs_vm_ops = {
433         .open           = kernfs_vma_open,
434         .fault          = kernfs_vma_fault,
435         .page_mkwrite   = kernfs_vma_page_mkwrite,
436         .access         = kernfs_vma_access,
437 };
438
439 static int kernfs_fop_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
440 {
441         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
442         const struct kernfs_ops *ops;
443         int rc;
444
445         /*
446          * mmap path and of->mutex are prone to triggering spurious lockdep
447          * warnings and we don't want to add spurious locking dependency
448          * between the two.  Check whether mmap is actually implemented
449          * without grabbing @of->mutex by testing HAS_MMAP flag.  See the
450          * comment in kernfs_fop_open() for more details.
451          */
452         if (!(of->kn->flags & KERNFS_HAS_MMAP))
453                 return -ENODEV;
454
455         mutex_lock(&of->mutex);
456
457         rc = -ENODEV;
458         if (!kernfs_get_active(of->kn))
459                 goto out_unlock;
460
461         ops = kernfs_ops(of->kn);
462         rc = ops->mmap(of, vma);
463         if (rc)
464                 goto out_put;
465
466         /*
467          * PowerPC's pci_mmap of legacy_mem uses shmem_zero_setup()
468          * to satisfy versions of X which crash if the mmap fails: that
469          * substitutes a new vm_file, and we don't then want bin_vm_ops.
470          */
471         if (vma->vm_file != file)
472                 goto out_put;
473
474         rc = -EINVAL;
475         if (of->mmapped && of->vm_ops != vma->vm_ops)
476                 goto out_put;
477
478         /*
479          * It is not possible to successfully wrap close.
480          * So error if someone is trying to use close.
481          */
482         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->close)
483                 goto out_put;
484
485         rc = 0;
486         if (!of->mmapped) {
487                 of->mmapped = true;
488                 of_on(of)->nr_mmapped++;
489                 of->vm_ops = vma->vm_ops;
490         }
491         vma->vm_ops = &kernfs_vm_ops;
492 out_put:
493         kernfs_put_active(of->kn);
494 out_unlock:
495         mutex_unlock(&of->mutex);
496
497         return rc;
498 }
499
500 /**
501  *      kernfs_get_open_node - get or create kernfs_open_node
502  *      @kn: target kernfs_node
503  *      @of: kernfs_open_file for this instance of open
504  *
505  *      If @kn->attr.open exists, increment its reference count; otherwise,
506  *      create one.  @of is chained to the files list.
507  *
508  *      Locking:
509  *      Kernel thread context (may sleep).
510  *
511  *      Return:
512  *      %0 on success, -errno on failure.
513  */
514 static int kernfs_get_open_node(struct kernfs_node *kn,
515                                 struct kernfs_open_file *of)
516 {
517         struct kernfs_open_node *on;
518         struct mutex *mutex;
519
520         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
521         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
522
523         if (!on) {
524                 /* not there, initialize a new one */
525                 on = kzalloc(sizeof(*on), GFP_KERNEL);
526                 if (!on) {
527                         mutex_unlock(mutex);
528                         return -ENOMEM;
529                 }
530                 atomic_set(&on->event, 1);
531                 init_waitqueue_head(&on->poll);
532                 INIT_LIST_HEAD(&on->files);
533                 rcu_assign_pointer(kn->attr.open, on);
534         }
535
536         list_add_tail(&of->list, &on->files);
537         if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE)
538                 on->nr_to_release++;
539
540         mutex_unlock(mutex);
541         return 0;
542 }
543
544 /**
545  *      kernfs_unlink_open_file - Unlink @of from @kn.
546  *
547  *      @kn: target kernfs_node
548  *      @of: associated kernfs_open_file
549  *      @open_failed: ->open() failed, cancel ->release()
550  *
551  *      Unlink @of from list of @kn's associated open files. If list of
552  *      associated open files becomes empty, disassociate and free
553  *      kernfs_open_node.
554  *
555  *      LOCKING:
556  *      None.
557  */
558 static void kernfs_unlink_open_file(struct kernfs_node *kn,
559                                     struct kernfs_open_file *of,
560                                     bool open_failed)
561 {
562         struct kernfs_open_node *on;
563         struct mutex *mutex;
564
565         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
566
567         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
568         if (!on) {
569                 mutex_unlock(mutex);
570                 return;
571         }
572
573         if (of) {
574                 if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE) {
575                         WARN_ON_ONCE(of->released == open_failed);
576                         if (open_failed)
577                                 on->nr_to_release--;
578                 }
579                 if (of->mmapped)
580                         on->nr_mmapped--;
581                 list_del(&of->list);
582         }
583
584         if (list_empty(&on->files)) {
585                 rcu_assign_pointer(kn->attr.open, NULL);
586                 kfree_rcu(on, rcu_head);
587         }
588
589         mutex_unlock(mutex);
590 }
591
592 static int kernfs_fop_open(struct inode *inode, struct file *file)
593 {
594         struct kernfs_node *kn = inode->i_private;
595         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
596         const struct kernfs_ops *ops;
597         struct kernfs_open_file *of;
598         bool has_read, has_write, has_mmap;
599         int error = -EACCES;
600
601         if (!kernfs_get_active(kn))
602                 return -ENODEV;
603
604         ops = kernfs_ops(kn);
605
606         has_read = ops->seq_show || ops->read || ops->mmap;
607         has_write = ops->write || ops->mmap;
608         has_mmap = ops->mmap;
609
610         /* see the flag definition for details */
611         if (root->flags & KERNFS_ROOT_EXTRA_OPEN_PERM_CHECK) {
612                 if ((file->f_mode & FMODE_WRITE) &&
613                     (!(inode->i_mode & S_IWUGO) || !has_write))
614                         goto err_out;
615
616                 if ((file->f_mode & FMODE_READ) &&
617                     (!(inode->i_mode & S_IRUGO) || !has_read))
618                         goto err_out;
619         }
620
621         /* allocate a kernfs_open_file for the file */
622         error = -ENOMEM;
623         of = kzalloc(sizeof(struct kernfs_open_file), GFP_KERNEL);
624         if (!of)
625                 goto err_out;
626
627         /*
628          * The following is done to give a different lockdep key to
629          * @of->mutex for files which implement mmap.  This is a rather
630          * crude way to avoid false positive lockdep warning around
631          * mm->mmap_lock - mmap nests @of->mutex under mm->mmap_lock and
632          * reading /sys/block/sda/trace/act_mask grabs sr_mutex, under
633          * which mm->mmap_lock nests, while holding @of->mutex.  As each
634          * open file has a separate mutex, it's okay as long as those don't
635          * happen on the same file.  At this point, we can't easily give
636          * each file a separate locking class.  Let's differentiate on
637          * whether the file has mmap or not for now.
638          *
639          * For similar reasons, writable and readonly files are given different
640          * lockdep key, because the writable file /sys/power/resume may call vfs
641          * lookup helpers for arbitrary paths and readonly files can be read by
642          * overlayfs from vfs helpers when sysfs is a lower layer of overalyfs.
643          *
644          * All three cases look the same.  They're supposed to
645          * look that way and give @of->mutex different static lockdep keys.
646          */
647         if (has_mmap)
648                 mutex_init(&of->mutex);
649         else if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
650                 mutex_init(&of->mutex);
651         else
652                 mutex_init(&of->mutex);
653
654         of->kn = kn;
655         of->file = file;
656
657         /*
658          * Write path needs to atomic_write_len outside active reference.
659          * Cache it in open_file.  See kernfs_fop_write_iter() for details.
660          */
661         of->atomic_write_len = ops->atomic_write_len;
662
663         error = -EINVAL;
664         /*
665          * ->seq_show is incompatible with ->prealloc,
666          * as seq_read does its own allocation.
667          * ->read must be used instead.
668          */
669         if (ops->prealloc && ops->seq_show)
670                 goto err_free;
671         if (ops->prealloc) {
672                 int len = of->atomic_write_len ?: PAGE_SIZE;
673                 of->prealloc_buf = kmalloc(len + 1, GFP_KERNEL);
674                 error = -ENOMEM;
675                 if (!of->prealloc_buf)
676                         goto err_free;
677                 mutex_init(&of->prealloc_mutex);
678         }
679
680         /*
681          * Always instantiate seq_file even if read access doesn't use
682          * seq_file or is not requested.  This unifies private data access
683          * and readable regular files are the vast majority anyway.
684          */
685         if (ops->seq_show)
686                 error = seq_open(file, &kernfs_seq_ops);
687         else
688                 error = seq_open(file, NULL);
689         if (error)
690                 goto err_free;
691
692         of->seq_file = file->private_data;
693         of->seq_file->private = of;
694
695         /* seq_file clears PWRITE unconditionally, restore it if WRITE */
696         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
697                 file->f_mode |= FMODE_PWRITE;
698
699         /* make sure we have open node struct */
700         error = kernfs_get_open_node(kn, of);
701         if (error)
702                 goto err_seq_release;
703
704         if (ops->open) {
705                 /* nobody has access to @of yet, skip @of->mutex */
706                 error = ops->open(of);
707                 if (error)
708                         goto err_put_node;
709         }
710
711         /* open succeeded, put active references */
712         kernfs_put_active(kn);
713         return 0;
714
715 err_put_node:
716         kernfs_unlink_open_file(kn, of, true);
717 err_seq_release:
718         seq_release(inode, file);
719 err_free:
720         kfree(of->prealloc_buf);
721         kfree(of);
722 err_out:
723         kernfs_put_active(kn);
724         return error;
725 }
726
727 /* used from release/drain to ensure that ->release() is called exactly once */
728 static void kernfs_release_file(struct kernfs_node *kn,
729                                 struct kernfs_open_file *of)
730 {
731         /*
732          * @of is guaranteed to have no other file operations in flight and
733          * we just want to synchronize release and drain paths.
734          * @kernfs_open_file_mutex_ptr(kn) is enough. @of->mutex can't be used
735          * here because drain path may be called from places which can
736          * cause circular dependency.
737          */
738         lockdep_assert_held(kernfs_open_file_mutex_ptr(kn));
739
740         if (!of->released) {
741                 /*
742                  * A file is never detached without being released and we
743                  * need to be able to release files which are deactivated
744                  * and being drained.  Don't use kernfs_ops().
745                  */
746                 kn->attr.ops->release(of);
747                 of->released = true;
748                 of_on(of)->nr_to_release--;
749         }
750 }
751
752 static int kernfs_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
753 {
754         struct kernfs_node *kn = inode->i_private;
755         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(filp);
756
757         if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE) {
758                 struct mutex *mutex;
759
760                 mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
761                 kernfs_release_file(kn, of);
762                 mutex_unlock(mutex);
763         }
764
765         kernfs_unlink_open_file(kn, of, false);
766         seq_release(inode, filp);
767         kfree(of->prealloc_buf);
768         kfree(of);
769
770         return 0;
771 }
772
773 bool kernfs_should_drain_open_files(struct kernfs_node *kn)
774 {
775         struct kernfs_open_node *on;
776         bool ret;
777
778         /*
779          * @kn being deactivated guarantees that @kn->attr.open can't change
780          * beneath us making the lockless test below safe.
781          */
782         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
783
784         rcu_read_lock();
785         on = rcu_dereference(kn->attr.open);
786         ret = on && (on->nr_mmapped || on->nr_to_release);
787         rcu_read_unlock();
788
789         return ret;
790 }
791
792 void kernfs_drain_open_files(struct kernfs_node *kn)
793 {
794         struct kernfs_open_node *on;
795         struct kernfs_open_file *of;
796         struct mutex *mutex;
797
798         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
799         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
800         if (!on) {
801                 mutex_unlock(mutex);
802                 return;
803         }
804
805         list_for_each_entry(of, &on->files, list) {
806                 struct inode *inode = file_inode(of->file);
807
808                 if (of->mmapped) {
809                         unmap_mapping_range(inode->i_mapping, 0, 0, 1);
810                         of->mmapped = false;
811                         on->nr_mmapped--;
812                 }
813
814                 if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE)
815                         kernfs_release_file(kn, of);
816         }
817
818         WARN_ON_ONCE(on->nr_mmapped || on->nr_to_release);
819         mutex_unlock(mutex);
820 }
821
822 /*
823  * Kernfs attribute files are pollable.  The idea is that you read
824  * the content and then you use 'poll' or 'select' to wait for
825  * the content to change.  When the content changes (assuming the
826  * manager for the kobject supports notification), poll will
827  * return EPOLLERR|EPOLLPRI, and select will return the fd whether
828  * it is waiting for read, write, or exceptions.
829  * Once poll/select indicates that the value has changed, you
830  * need to close and re-open the file, or seek to 0 and read again.
831  * Reminder: this only works for attributes which actively support
832  * it, and it is not possible to test an attribute from userspace
833  * to see if it supports poll (Neither 'poll' nor 'select' return
834  * an appropriate error code).  When in doubt, set a suitable timeout value.
835  */
836 __poll_t kernfs_generic_poll(struct kernfs_open_file *of, poll_table *wait)
837 {
838         struct kernfs_open_node *on = of_on(of);
839
840         poll_wait(of->file, &on->poll, wait);
841
842         if (of->event != atomic_read(&on->event))
843                 return DEFAULT_POLLMASK|EPOLLERR|EPOLLPRI;
844
845         return DEFAULT_POLLMASK;
846 }
847
848 static __poll_t kernfs_fop_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
849 {
850         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(filp);
851         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(filp->f_path.dentry);
852         __poll_t ret;
853
854         if (!kernfs_get_active(kn))
855                 return DEFAULT_POLLMASK|EPOLLERR|EPOLLPRI;
856
857         if (kn->attr.ops->poll)
858                 ret = kn->attr.ops->poll(of, wait);
859         else
860                 ret = kernfs_generic_poll(of, wait);
861
862         kernfs_put_active(kn);
863         return ret;
864 }
865
866 static loff_t kernfs_fop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
867 {
868         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
869         const struct kernfs_ops *ops;
870         loff_t ret;
871
872         /*
873          * @of->mutex nests outside active ref and is primarily to ensure that
874          * the ops aren't called concurrently for the same open file.
875          */
876         mutex_lock(&of->mutex);
877         if (!kernfs_get_active(of->kn)) {
878                 mutex_unlock(&of->mutex);
879                 return -ENODEV;
880         }
881
882         ops = kernfs_ops(of->kn);
883         if (ops->llseek)
884                 ret = ops->llseek(of, offset, whence);
885         else
886                 ret = generic_file_llseek(file, offset, whence);
887
888         kernfs_put_active(of->kn);
889         mutex_unlock(&of->mutex);
890         return ret;
891 }
892
893 static void kernfs_notify_workfn(struct work_struct *work)
894 {
895         struct kernfs_node *kn;
896         struct kernfs_super_info *info;
897         struct kernfs_root *root;
898 repeat:
899         /* pop one off the notify_list */
900         spin_lock_irq(&kernfs_notify_lock);
901         kn = kernfs_notify_list;
902         if (kn == KERNFS_NOTIFY_EOL) {
903                 spin_unlock_irq(&kernfs_notify_lock);
904                 return;
905         }
906         kernfs_notify_list = kn->attr.notify_next;
907         kn->attr.notify_next = NULL;
908         spin_unlock_irq(&kernfs_notify_lock);
909
910         root = kernfs_root(kn);
911         /* kick fsnotify */
912
913         down_read(&root->kernfs_supers_rwsem);
914         list_for_each_entry(info, &kernfs_root(kn)->supers, node) {
915                 struct kernfs_node *parent;
916                 struct inode *p_inode = NULL;
917                 struct inode *inode;
918                 struct qstr name;
919
920                 /*
921                  * We want fsnotify_modify() on @kn but as the
922                  * modifications aren't originating from userland don't
923                  * have the matching @file available.  Look up the inodes
924                  * and generate the events manually.
925                  */
926                 inode = ilookup(info->sb, kernfs_ino(kn));
927                 if (!inode)
928                         continue;
929
930                 name = (struct qstr)QSTR_INIT(kn->name, strlen(kn->name));
931                 parent = kernfs_get_parent(kn);
932                 if (parent) {
933                         p_inode = ilookup(info->sb, kernfs_ino(parent));
934                         if (p_inode) {
935                                 fsnotify(FS_MODIFY | FS_EVENT_ON_CHILD,
936                                          inode, FSNOTIFY_EVENT_INODE,
937                                          p_inode, &name, inode, 0);
938                                 iput(p_inode);
939                         }
940
941                         kernfs_put(parent);
942                 }
943
944                 if (!p_inode)
945                         fsnotify_inode(inode, FS_MODIFY);
946
947                 iput(inode);
948         }
949
950         up_read(&root->kernfs_supers_rwsem);
951         kernfs_put(kn);
952         goto repeat;
953 }
954
955 /**
956  * kernfs_notify - notify a kernfs file
957  * @kn: file to notify
958  *
959  * Notify @kn such that poll(2) on @kn wakes up.  Maybe be called from any
960  * context.
961  */
962 void kernfs_notify(struct kernfs_node *kn)
963 {
964         static DECLARE_WORK(kernfs_notify_work, kernfs_notify_workfn);
965         unsigned long flags;
966         struct kernfs_open_node *on;
967
968         if (WARN_ON(kernfs_type(kn) != KERNFS_FILE))
969                 return;
970
971         /* kick poll immediately */
972         rcu_read_lock();
973         on = rcu_dereference(kn->attr.open);
974         if (on) {
975                 atomic_inc(&on->event);
976                 wake_up_interruptible(&on->poll);
977         }
978         rcu_read_unlock();
979
980         /* schedule work to kick fsnotify */
981         spin_lock_irqsave(&kernfs_notify_lock, flags);
982         if (!kn->attr.notify_next) {
983                 kernfs_get(kn);
984                 kn->attr.notify_next = kernfs_notify_list;
985                 kernfs_notify_list = kn;
986                 schedule_work(&kernfs_notify_work);
987         }
988         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_notify_lock, flags);
989 }
990 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_notify);
991
992 const struct file_operations kernfs_file_fops = {
993         .read_iter      = kernfs_fop_read_iter,
994         .write_iter     = kernfs_fop_write_iter,
995         .llseek         = kernfs_fop_llseek,
996         .mmap           = kernfs_fop_mmap,
997         .open           = kernfs_fop_open,
998         .release        = kernfs_fop_release,
999         .poll           = kernfs_fop_poll,
1000         .fsync          = noop_fsync,
1001         .splice_read    = copy_splice_read,
1002         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1003 };
1004
1005 /**
1006  * __kernfs_create_file - kernfs internal function to create a file
1007  * @parent: directory to create the file in
1008  * @name: name of the file
1009  * @mode: mode of the file
1010  * @uid: uid of the file
1011  * @gid: gid of the file
1012  * @size: size of the file
1013  * @ops: kernfs operations for the file
1014  * @priv: private data for the file
1015  * @ns: optional namespace tag of the file
1016  * @key: lockdep key for the file's active_ref, %NULL to disable lockdep
1017  *
1018  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on error.
1019  */
1020 struct kernfs_node *__kernfs_create_file(struct kernfs_node *parent,
1021                                          const char *name,
1022                                          umode_t mode, kuid_t uid, kgid_t gid,
1023                                          loff_t size,
1024                                          const struct kernfs_ops *ops,
1025                                          void *priv, const void *ns,
1026                                          struct lock_class_key *key)
1027 {
1028         struct kernfs_node *kn;
1029         unsigned flags;
1030         int rc;
1031
1032         flags = KERNFS_FILE;
1033
1034         kn = kernfs_new_node(parent, name, (mode & S_IALLUGO) | S_IFREG,
1035                              uid, gid, flags);
1036         if (!kn)
1037                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1038
1039         kn->attr.ops = ops;
1040         kn->attr.size = size;
1041         kn->ns = ns;
1042         kn->priv = priv;
1043
1044 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1045         if (key) {
1046                 lockdep_init_map(&kn->dep_map, "kn->active", key, 0);
1047                 kn->flags |= KERNFS_LOCKDEP;
1048         }
1049 #endif
1050
1051         /*
1052          * kn->attr.ops is accessible only while holding active ref.  We
1053          * need to know whether some ops are implemented outside active
1054          * ref.  Cache their existence in flags.
1055          */
1056         if (ops->seq_show)
1057                 kn->flags |= KERNFS_HAS_SEQ_SHOW;
1058         if (ops->mmap)
1059                 kn->flags |= KERNFS_HAS_MMAP;
1060         if (ops->release)
1061                 kn->flags |= KERNFS_HAS_RELEASE;
1062
1063         rc = kernfs_add_one(kn);
1064         if (rc) {
1065                 kernfs_put(kn);
1066                 return ERR_PTR(rc);
1067         }
1068         return kn;
1069 }