GNU Linux-libre 6.8.9-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         of->mmapped = true;
487         of_on(of)->nr_mmapped++;
488         of->vm_ops = vma->vm_ops;
489         vma->vm_ops = &kernfs_vm_ops;
490 out_put:
491         kernfs_put_active(of->kn);
492 out_unlock:
493         mutex_unlock(&of->mutex);
494
495         return rc;
496 }
497
498 /**
499  *      kernfs_get_open_node - get or create kernfs_open_node
500  *      @kn: target kernfs_node
501  *      @of: kernfs_open_file for this instance of open
502  *
503  *      If @kn->attr.open exists, increment its reference count; otherwise,
504  *      create one.  @of is chained to the files list.
505  *
506  *      Locking:
507  *      Kernel thread context (may sleep).
508  *
509  *      Return:
510  *      %0 on success, -errno on failure.
511  */
512 static int kernfs_get_open_node(struct kernfs_node *kn,
513                                 struct kernfs_open_file *of)
514 {
515         struct kernfs_open_node *on;
516         struct mutex *mutex;
517
518         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
519         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
520
521         if (!on) {
522                 /* not there, initialize a new one */
523                 on = kzalloc(sizeof(*on), GFP_KERNEL);
524                 if (!on) {
525                         mutex_unlock(mutex);
526                         return -ENOMEM;
527                 }
528                 atomic_set(&on->event, 1);
529                 init_waitqueue_head(&on->poll);
530                 INIT_LIST_HEAD(&on->files);
531                 rcu_assign_pointer(kn->attr.open, on);
532         }
533
534         list_add_tail(&of->list, &on->files);
535         if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE)
536                 on->nr_to_release++;
537
538         mutex_unlock(mutex);
539         return 0;
540 }
541
542 /**
543  *      kernfs_unlink_open_file - Unlink @of from @kn.
544  *
545  *      @kn: target kernfs_node
546  *      @of: associated kernfs_open_file
547  *      @open_failed: ->open() failed, cancel ->release()
548  *
549  *      Unlink @of from list of @kn's associated open files. If list of
550  *      associated open files becomes empty, disassociate and free
551  *      kernfs_open_node.
552  *
553  *      LOCKING:
554  *      None.
555  */
556 static void kernfs_unlink_open_file(struct kernfs_node *kn,
557                                     struct kernfs_open_file *of,
558                                     bool open_failed)
559 {
560         struct kernfs_open_node *on;
561         struct mutex *mutex;
562
563         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
564
565         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
566         if (!on) {
567                 mutex_unlock(mutex);
568                 return;
569         }
570
571         if (of) {
572                 if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE) {
573                         WARN_ON_ONCE(of->released == open_failed);
574                         if (open_failed)
575                                 on->nr_to_release--;
576                 }
577                 if (of->mmapped)
578                         on->nr_mmapped--;
579                 list_del(&of->list);
580         }
581
582         if (list_empty(&on->files)) {
583                 rcu_assign_pointer(kn->attr.open, NULL);
584                 kfree_rcu(on, rcu_head);
585         }
586
587         mutex_unlock(mutex);
588 }
589
590 static int kernfs_fop_open(struct inode *inode, struct file *file)
591 {
592         struct kernfs_node *kn = inode->i_private;
593         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
594         const struct kernfs_ops *ops;
595         struct kernfs_open_file *of;
596         bool has_read, has_write, has_mmap;
597         int error = -EACCES;
598
599         if (!kernfs_get_active(kn))
600                 return -ENODEV;
601
602         ops = kernfs_ops(kn);
603
604         has_read = ops->seq_show || ops->read || ops->mmap;
605         has_write = ops->write || ops->mmap;
606         has_mmap = ops->mmap;
607
608         /* see the flag definition for details */
609         if (root->flags & KERNFS_ROOT_EXTRA_OPEN_PERM_CHECK) {
610                 if ((file->f_mode & FMODE_WRITE) &&
611                     (!(inode->i_mode & S_IWUGO) || !has_write))
612                         goto err_out;
613
614                 if ((file->f_mode & FMODE_READ) &&
615                     (!(inode->i_mode & S_IRUGO) || !has_read))
616                         goto err_out;
617         }
618
619         /* allocate a kernfs_open_file for the file */
620         error = -ENOMEM;
621         of = kzalloc(sizeof(struct kernfs_open_file), GFP_KERNEL);
622         if (!of)
623                 goto err_out;
624
625         /*
626          * The following is done to give a different lockdep key to
627          * @of->mutex for files which implement mmap.  This is a rather
628          * crude way to avoid false positive lockdep warning around
629          * mm->mmap_lock - mmap nests @of->mutex under mm->mmap_lock and
630          * reading /sys/block/sda/trace/act_mask grabs sr_mutex, under
631          * which mm->mmap_lock nests, while holding @of->mutex.  As each
632          * open file has a separate mutex, it's okay as long as those don't
633          * happen on the same file.  At this point, we can't easily give
634          * each file a separate locking class.  Let's differentiate on
635          * whether the file has mmap or not for now.
636          *
637          * For similar reasons, writable and readonly files are given different
638          * lockdep key, because the writable file /sys/power/resume may call vfs
639          * lookup helpers for arbitrary paths and readonly files can be read by
640          * overlayfs from vfs helpers when sysfs is a lower layer of overalyfs.
641          *
642          * All three cases look the same.  They're supposed to
643          * look that way and give @of->mutex different static lockdep keys.
644          */
645         if (has_mmap)
646                 mutex_init(&of->mutex);
647         else if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
648                 mutex_init(&of->mutex);
649         else
650                 mutex_init(&of->mutex);
651
652         of->kn = kn;
653         of->file = file;
654
655         /*
656          * Write path needs to atomic_write_len outside active reference.
657          * Cache it in open_file.  See kernfs_fop_write_iter() for details.
658          */
659         of->atomic_write_len = ops->atomic_write_len;
660
661         error = -EINVAL;
662         /*
663          * ->seq_show is incompatible with ->prealloc,
664          * as seq_read does its own allocation.
665          * ->read must be used instead.
666          */
667         if (ops->prealloc && ops->seq_show)
668                 goto err_free;
669         if (ops->prealloc) {
670                 int len = of->atomic_write_len ?: PAGE_SIZE;
671                 of->prealloc_buf = kmalloc(len + 1, GFP_KERNEL);
672                 error = -ENOMEM;
673                 if (!of->prealloc_buf)
674                         goto err_free;
675                 mutex_init(&of->prealloc_mutex);
676         }
677
678         /*
679          * Always instantiate seq_file even if read access doesn't use
680          * seq_file or is not requested.  This unifies private data access
681          * and readable regular files are the vast majority anyway.
682          */
683         if (ops->seq_show)
684                 error = seq_open(file, &kernfs_seq_ops);
685         else
686                 error = seq_open(file, NULL);
687         if (error)
688                 goto err_free;
689
690         of->seq_file = file->private_data;
691         of->seq_file->private = of;
692
693         /* seq_file clears PWRITE unconditionally, restore it if WRITE */
694         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
695                 file->f_mode |= FMODE_PWRITE;
696
697         /* make sure we have open node struct */
698         error = kernfs_get_open_node(kn, of);
699         if (error)
700                 goto err_seq_release;
701
702         if (ops->open) {
703                 /* nobody has access to @of yet, skip @of->mutex */
704                 error = ops->open(of);
705                 if (error)
706                         goto err_put_node;
707         }
708
709         /* open succeeded, put active references */
710         kernfs_put_active(kn);
711         return 0;
712
713 err_put_node:
714         kernfs_unlink_open_file(kn, of, true);
715 err_seq_release:
716         seq_release(inode, file);
717 err_free:
718         kfree(of->prealloc_buf);
719         kfree(of);
720 err_out:
721         kernfs_put_active(kn);
722         return error;
723 }
724
725 /* used from release/drain to ensure that ->release() is called exactly once */
726 static void kernfs_release_file(struct kernfs_node *kn,
727                                 struct kernfs_open_file *of)
728 {
729         /*
730          * @of is guaranteed to have no other file operations in flight and
731          * we just want to synchronize release and drain paths.
732          * @kernfs_open_file_mutex_ptr(kn) is enough. @of->mutex can't be used
733          * here because drain path may be called from places which can
734          * cause circular dependency.
735          */
736         lockdep_assert_held(kernfs_open_file_mutex_ptr(kn));
737
738         if (!of->released) {
739                 /*
740                  * A file is never detached without being released and we
741                  * need to be able to release files which are deactivated
742                  * and being drained.  Don't use kernfs_ops().
743                  */
744                 kn->attr.ops->release(of);
745                 of->released = true;
746                 of_on(of)->nr_to_release--;
747         }
748 }
749
750 static int kernfs_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
751 {
752         struct kernfs_node *kn = inode->i_private;
753         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(filp);
754
755         if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE) {
756                 struct mutex *mutex;
757
758                 mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
759                 kernfs_release_file(kn, of);
760                 mutex_unlock(mutex);
761         }
762
763         kernfs_unlink_open_file(kn, of, false);
764         seq_release(inode, filp);
765         kfree(of->prealloc_buf);
766         kfree(of);
767
768         return 0;
769 }
770
771 bool kernfs_should_drain_open_files(struct kernfs_node *kn)
772 {
773         struct kernfs_open_node *on;
774         bool ret;
775
776         /*
777          * @kn being deactivated guarantees that @kn->attr.open can't change
778          * beneath us making the lockless test below safe.
779          */
780         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
781
782         rcu_read_lock();
783         on = rcu_dereference(kn->attr.open);
784         ret = on && (on->nr_mmapped || on->nr_to_release);
785         rcu_read_unlock();
786
787         return ret;
788 }
789
790 void kernfs_drain_open_files(struct kernfs_node *kn)
791 {
792         struct kernfs_open_node *on;
793         struct kernfs_open_file *of;
794         struct mutex *mutex;
795
796         mutex = kernfs_open_file_mutex_lock(kn);
797         on = kernfs_deref_open_node_locked(kn);
798         if (!on) {
799                 mutex_unlock(mutex);
800                 return;
801         }
802
803         list_for_each_entry(of, &on->files, list) {
804                 struct inode *inode = file_inode(of->file);
805
806                 if (of->mmapped) {
807                         unmap_mapping_range(inode->i_mapping, 0, 0, 1);
808                         of->mmapped = false;
809                         on->nr_mmapped--;
810                 }
811
812                 if (kn->flags & KERNFS_HAS_RELEASE)
813                         kernfs_release_file(kn, of);
814         }
815
816         WARN_ON_ONCE(on->nr_mmapped || on->nr_to_release);
817         mutex_unlock(mutex);
818 }
819
820 /*
821  * Kernfs attribute files are pollable.  The idea is that you read
822  * the content and then you use 'poll' or 'select' to wait for
823  * the content to change.  When the content changes (assuming the
824  * manager for the kobject supports notification), poll will
825  * return EPOLLERR|EPOLLPRI, and select will return the fd whether
826  * it is waiting for read, write, or exceptions.
827  * Once poll/select indicates that the value has changed, you
828  * need to close and re-open the file, or seek to 0 and read again.
829  * Reminder: this only works for attributes which actively support
830  * it, and it is not possible to test an attribute from userspace
831  * to see if it supports poll (Neither 'poll' nor 'select' return
832  * an appropriate error code).  When in doubt, set a suitable timeout value.
833  */
834 __poll_t kernfs_generic_poll(struct kernfs_open_file *of, poll_table *wait)
835 {
836         struct kernfs_open_node *on = of_on(of);
837
838         poll_wait(of->file, &on->poll, wait);
839
840         if (of->event != atomic_read(&on->event))
841                 return DEFAULT_POLLMASK|EPOLLERR|EPOLLPRI;
842
843         return DEFAULT_POLLMASK;
844 }
845
846 static __poll_t kernfs_fop_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
847 {
848         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(filp);
849         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(filp->f_path.dentry);
850         __poll_t ret;
851
852         if (!kernfs_get_active(kn))
853                 return DEFAULT_POLLMASK|EPOLLERR|EPOLLPRI;
854
855         if (kn->attr.ops->poll)
856                 ret = kn->attr.ops->poll(of, wait);
857         else
858                 ret = kernfs_generic_poll(of, wait);
859
860         kernfs_put_active(kn);
861         return ret;
862 }
863
864 static loff_t kernfs_fop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
865 {
866         struct kernfs_open_file *of = kernfs_of(file);
867         const struct kernfs_ops *ops;
868         loff_t ret;
869
870         /*
871          * @of->mutex nests outside active ref and is primarily to ensure that
872          * the ops aren't called concurrently for the same open file.
873          */
874         mutex_lock(&of->mutex);
875         if (!kernfs_get_active(of->kn)) {
876                 mutex_unlock(&of->mutex);
877                 return -ENODEV;
878         }
879
880         ops = kernfs_ops(of->kn);
881         if (ops->llseek)
882                 ret = ops->llseek(of, offset, whence);
883         else
884                 ret = generic_file_llseek(file, offset, whence);
885
886         kernfs_put_active(of->kn);
887         mutex_unlock(&of->mutex);
888         return ret;
889 }
890
891 static void kernfs_notify_workfn(struct work_struct *work)
892 {
893         struct kernfs_node *kn;
894         struct kernfs_super_info *info;
895         struct kernfs_root *root;
896 repeat:
897         /* pop one off the notify_list */
898         spin_lock_irq(&kernfs_notify_lock);
899         kn = kernfs_notify_list;
900         if (kn == KERNFS_NOTIFY_EOL) {
901                 spin_unlock_irq(&kernfs_notify_lock);
902                 return;
903         }
904         kernfs_notify_list = kn->attr.notify_next;
905         kn->attr.notify_next = NULL;
906         spin_unlock_irq(&kernfs_notify_lock);
907
908         root = kernfs_root(kn);
909         /* kick fsnotify */
910
911         down_read(&root->kernfs_supers_rwsem);
912         list_for_each_entry(info, &kernfs_root(kn)->supers, node) {
913                 struct kernfs_node *parent;
914                 struct inode *p_inode = NULL;
915                 struct inode *inode;
916                 struct qstr name;
917
918                 /*
919                  * We want fsnotify_modify() on @kn but as the
920                  * modifications aren't originating from userland don't
921                  * have the matching @file available.  Look up the inodes
922                  * and generate the events manually.
923                  */
924                 inode = ilookup(info->sb, kernfs_ino(kn));
925                 if (!inode)
926                         continue;
927
928                 name = (struct qstr)QSTR_INIT(kn->name, strlen(kn->name));
929                 parent = kernfs_get_parent(kn);
930                 if (parent) {
931                         p_inode = ilookup(info->sb, kernfs_ino(parent));
932                         if (p_inode) {
933                                 fsnotify(FS_MODIFY | FS_EVENT_ON_CHILD,
934                                          inode, FSNOTIFY_EVENT_INODE,
935                                          p_inode, &name, inode, 0);
936                                 iput(p_inode);
937                         }
938
939                         kernfs_put(parent);
940                 }
941
942                 if (!p_inode)
943                         fsnotify_inode(inode, FS_MODIFY);
944
945                 iput(inode);
946         }
947
948         up_read(&root->kernfs_supers_rwsem);
949         kernfs_put(kn);
950         goto repeat;
951 }
952
953 /**
954  * kernfs_notify - notify a kernfs file
955  * @kn: file to notify
956  *
957  * Notify @kn such that poll(2) on @kn wakes up.  Maybe be called from any
958  * context.
959  */
960 void kernfs_notify(struct kernfs_node *kn)
961 {
962         static DECLARE_WORK(kernfs_notify_work, kernfs_notify_workfn);
963         unsigned long flags;
964         struct kernfs_open_node *on;
965
966         if (WARN_ON(kernfs_type(kn) != KERNFS_FILE))
967                 return;
968
969         /* kick poll immediately */
970         rcu_read_lock();
971         on = rcu_dereference(kn->attr.open);
972         if (on) {
973                 atomic_inc(&on->event);
974                 wake_up_interruptible(&on->poll);
975         }
976         rcu_read_unlock();
977
978         /* schedule work to kick fsnotify */
979         spin_lock_irqsave(&kernfs_notify_lock, flags);
980         if (!kn->attr.notify_next) {
981                 kernfs_get(kn);
982                 kn->attr.notify_next = kernfs_notify_list;
983                 kernfs_notify_list = kn;
984                 schedule_work(&kernfs_notify_work);
985         }
986         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_notify_lock, flags);
987 }
988 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_notify);
989
990 const struct file_operations kernfs_file_fops = {
991         .read_iter      = kernfs_fop_read_iter,
992         .write_iter     = kernfs_fop_write_iter,
993         .llseek         = kernfs_fop_llseek,
994         .mmap           = kernfs_fop_mmap,
995         .open           = kernfs_fop_open,
996         .release        = kernfs_fop_release,
997         .poll           = kernfs_fop_poll,
998         .fsync          = noop_fsync,
999         .splice_read    = copy_splice_read,
1000         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1001 };
1002
1003 /**
1004  * __kernfs_create_file - kernfs internal function to create a file
1005  * @parent: directory to create the file in
1006  * @name: name of the file
1007  * @mode: mode of the file
1008  * @uid: uid of the file
1009  * @gid: gid of the file
1010  * @size: size of the file
1011  * @ops: kernfs operations for the file
1012  * @priv: private data for the file
1013  * @ns: optional namespace tag of the file
1014  * @key: lockdep key for the file's active_ref, %NULL to disable lockdep
1015  *
1016  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on error.
1017  */
1018 struct kernfs_node *__kernfs_create_file(struct kernfs_node *parent,
1019                                          const char *name,
1020                                          umode_t mode, kuid_t uid, kgid_t gid,
1021                                          loff_t size,
1022                                          const struct kernfs_ops *ops,
1023                                          void *priv, const void *ns,
1024                                          struct lock_class_key *key)
1025 {
1026         struct kernfs_node *kn;
1027         unsigned flags;
1028         int rc;
1029
1030         flags = KERNFS_FILE;
1031
1032         kn = kernfs_new_node(parent, name, (mode & S_IALLUGO) | S_IFREG,
1033                              uid, gid, flags);
1034         if (!kn)
1035                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1036
1037         kn->attr.ops = ops;
1038         kn->attr.size = size;
1039         kn->ns = ns;
1040         kn->priv = priv;
1041
1042 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1043         if (key) {
1044                 lockdep_init_map(&kn->dep_map, "kn->active", key, 0);
1045                 kn->flags |= KERNFS_LOCKDEP;
1046         }
1047 #endif
1048
1049         /*
1050          * kn->attr.ops is accessible only while holding active ref.  We
1051          * need to know whether some ops are implemented outside active
1052          * ref.  Cache their existence in flags.
1053          */
1054         if (ops->seq_show)
1055                 kn->flags |= KERNFS_HAS_SEQ_SHOW;
1056         if (ops->mmap)
1057                 kn->flags |= KERNFS_HAS_MMAP;
1058         if (ops->release)
1059                 kn->flags |= KERNFS_HAS_RELEASE;
1060
1061         rc = kernfs_add_one(kn);
1062         if (rc) {
1063                 kernfs_put(kn);
1064                 return ERR_PTR(rc);
1065         }
1066         return kn;
1067 }