GNU Linux-libre 6.8.9-gnu
[releases.git] / fs / locks.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/locks.c
4  *
5  * We implement four types of file locks: BSD locks, posix locks, open
6  * file description locks, and leases.  For details about BSD locks,
7  * see the flock(2) man page; for details about the other three, see
8  * fcntl(2).
9  *
10  *
11  * Locking conflicts and dependencies:
12  * If multiple threads attempt to lock the same byte (or flock the same file)
13  * only one can be granted the lock, and other must wait their turn.
14  * The first lock has been "applied" or "granted", the others are "waiting"
15  * and are "blocked" by the "applied" lock..
16  *
17  * Waiting and applied locks are all kept in trees whose properties are:
18  *
19  *      - the root of a tree may be an applied or waiting lock.
20  *      - every other node in the tree is a waiting lock that
21  *        conflicts with every ancestor of that node.
22  *
23  * Every such tree begins life as a waiting singleton which obviously
24  * satisfies the above properties.
25  *
26  * The only ways we modify trees preserve these properties:
27  *
28  *      1. We may add a new leaf node, but only after first verifying that it
29  *         conflicts with all of its ancestors.
30  *      2. We may remove the root of a tree, creating a new singleton
31  *         tree from the root and N new trees rooted in the immediate
32  *         children.
33  *      3. If the root of a tree is not currently an applied lock, we may
34  *         apply it (if possible).
35  *      4. We may upgrade the root of the tree (either extend its range,
36  *         or upgrade its entire range from read to write).
37  *
38  * When an applied lock is modified in a way that reduces or downgrades any
39  * part of its range, we remove all its children (2 above).  This particularly
40  * happens when a lock is unlocked.
41  *
42  * For each of those child trees we "wake up" the thread which is
43  * waiting for the lock so it can continue handling as follows: if the
44  * root of the tree applies, we do so (3).  If it doesn't, it must
45  * conflict with some applied lock.  We remove (wake up) all of its children
46  * (2), and add it is a new leaf to the tree rooted in the applied
47  * lock (1).  We then repeat the process recursively with those
48  * children.
49  *
50  */
51
52 #include <linux/capability.h>
53 #include <linux/file.h>
54 #include <linux/fdtable.h>
55 #include <linux/filelock.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/init.h>
58 #include <linux/security.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/time.h>
62 #include <linux/rcupdate.h>
63 #include <linux/pid_namespace.h>
64 #include <linux/hashtable.h>
65 #include <linux/percpu.h>
66 #include <linux/sysctl.h>
67
68 #define CREATE_TRACE_POINTS
69 #include <trace/events/filelock.h>
70
71 #include <linux/uaccess.h>
72
73 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
74 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
75 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
76 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
77 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
78
79 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
80 {
81         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
82 }
83
84 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
85 {
86         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
87                 return F_UNLCK;
88         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
89                 return F_RDLCK;
90         return fl->fl_type;
91 }
92
93 static int leases_enable = 1;
94 static int lease_break_time = 45;
95
96 #ifdef CONFIG_SYSCTL
97 static struct ctl_table locks_sysctls[] = {
98         {
99                 .procname       = "leases-enable",
100                 .data           = &leases_enable,
101                 .maxlen         = sizeof(int),
102                 .mode           = 0644,
103                 .proc_handler   = proc_dointvec,
104         },
105 #ifdef CONFIG_MMU
106         {
107                 .procname       = "lease-break-time",
108                 .data           = &lease_break_time,
109                 .maxlen         = sizeof(int),
110                 .mode           = 0644,
111                 .proc_handler   = proc_dointvec,
112         },
113 #endif /* CONFIG_MMU */
114 };
115
116 static int __init init_fs_locks_sysctls(void)
117 {
118         register_sysctl_init("fs", locks_sysctls);
119         return 0;
120 }
121 early_initcall(init_fs_locks_sysctls);
122 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
123
124 /*
125  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
126  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock.
127  * Global serialization is done using file_rwsem.
128  *
129  * Note that alterations to the list also require that the relevant flc_lock is
130  * held.
131  */
132 struct file_lock_list_struct {
133         spinlock_t              lock;
134         struct hlist_head       hlist;
135 };
136 static DEFINE_PER_CPU(struct file_lock_list_struct, file_lock_list);
137 DEFINE_STATIC_PERCPU_RWSEM(file_rwsem);
138
139
140 /*
141  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
142  * It is protected by blocked_lock_lock.
143  *
144  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
145  * particular lockowner is waiting on.
146  *
147  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
148  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
149  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
150  */
151 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
152 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
153
154 /*
155  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
156  * want to be holding this lock.
157  *
158  * In addition, it also protects the fl->fl_blocked_requests list, and the
159  * fl->fl_blocker pointer for file_lock structures that are acting as lock
160  * requests (in contrast to those that are acting as records of acquired locks).
161  *
162  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
163  * we often hold the flc_lock as well. In certain cases, when reading the fields
164  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
165  * flc_lock.
166  */
167 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
168
169 static struct kmem_cache *flctx_cache __ro_after_init;
170 static struct kmem_cache *filelock_cache __ro_after_init;
171
172 static struct file_lock_context *
173 locks_get_lock_context(struct inode *inode, int type)
174 {
175         struct file_lock_context *ctx;
176
177         /* paired with cmpxchg() below */
178         ctx = locks_inode_context(inode);
179         if (likely(ctx) || type == F_UNLCK)
180                 goto out;
181
182         ctx = kmem_cache_alloc(flctx_cache, GFP_KERNEL);
183         if (!ctx)
184                 goto out;
185
186         spin_lock_init(&ctx->flc_lock);
187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_flock);
188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_posix);
189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flc_lease);
190
191         /*
192          * Assign the pointer if it's not already assigned. If it is, then
193          * free the context we just allocated.
194          */
195         if (cmpxchg(&inode->i_flctx, NULL, ctx)) {
196                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
197                 ctx = locks_inode_context(inode);
198         }
199 out:
200         trace_locks_get_lock_context(inode, type, ctx);
201         return ctx;
202 }
203
204 static void
205 locks_dump_ctx_list(struct list_head *list, char *list_type)
206 {
207         struct file_lock *fl;
208
209         list_for_each_entry(fl, list, fl_list) {
210                 pr_warn("%s: fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n", list_type, fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
211         }
212 }
213
214 static void
215 locks_check_ctx_lists(struct inode *inode)
216 {
217         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
218
219         if (unlikely(!list_empty(&ctx->flc_flock) ||
220                      !list_empty(&ctx->flc_posix) ||
221                      !list_empty(&ctx->flc_lease))) {
222                 pr_warn("Leaked locks on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx:\n",
223                         MAJOR(inode->i_sb->s_dev), MINOR(inode->i_sb->s_dev),
224                         inode->i_ino);
225                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_flock, "FLOCK");
226                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_posix, "POSIX");
227                 locks_dump_ctx_list(&ctx->flc_lease, "LEASE");
228         }
229 }
230
231 static void
232 locks_check_ctx_file_list(struct file *filp, struct list_head *list,
233                                 char *list_type)
234 {
235         struct file_lock *fl;
236         struct inode *inode = file_inode(filp);
237
238         list_for_each_entry(fl, list, fl_list)
239                 if (fl->fl_file == filp)
240                         pr_warn("Leaked %s lock on dev=0x%x:0x%x ino=0x%lx "
241                                 " fl_owner=%p fl_flags=0x%x fl_type=0x%x fl_pid=%u\n",
242                                 list_type, MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
243                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
244                                 fl->fl_owner, fl->fl_flags, fl->fl_type, fl->fl_pid);
245 }
246
247 void
248 locks_free_lock_context(struct inode *inode)
249 {
250         struct file_lock_context *ctx = locks_inode_context(inode);
251
252         if (unlikely(ctx)) {
253                 locks_check_ctx_lists(inode);
254                 kmem_cache_free(flctx_cache, ctx);
255         }
256 }
257
258 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
259 {
260         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
261         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_list);
262         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_requests);
263         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_blocked_member);
264         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
265 }
266
267 /* Allocate an empty lock structure. */
268 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
269 {
270         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
271
272         if (fl)
273                 locks_init_lock_heads(fl);
274
275         return fl;
276 }
277 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
278
279 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
280 {
281         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
282         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_list));
283         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_requests));
284         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_blocked_member));
285         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
286
287         if (fl->fl_ops) {
288                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
289                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
290                 fl->fl_ops = NULL;
291         }
292
293         if (fl->fl_lmops) {
294                 if (fl->fl_lmops->lm_put_owner) {
295                         fl->fl_lmops->lm_put_owner(fl->fl_owner);
296                         fl->fl_owner = NULL;
297                 }
298                 fl->fl_lmops = NULL;
299         }
300 }
301 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
302
303 /**
304  * locks_owner_has_blockers - Check for blocking lock requests
305  * @flctx: file lock context
306  * @owner: lock owner
307  *
308  * Return values:
309  *   %true: @owner has at least one blocker
310  *   %false: @owner has no blockers
311  */
312 bool locks_owner_has_blockers(struct file_lock_context *flctx,
313                 fl_owner_t owner)
314 {
315         struct file_lock *fl;
316
317         spin_lock(&flctx->flc_lock);
318         list_for_each_entry(fl, &flctx->flc_posix, fl_list) {
319                 if (fl->fl_owner != owner)
320                         continue;
321                 if (!list_empty(&fl->fl_blocked_requests)) {
322                         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
323                         return true;
324                 }
325         }
326         spin_unlock(&flctx->flc_lock);
327         return false;
328 }
329 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_owner_has_blockers);
330
331 /* Free a lock which is not in use. */
332 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
333 {
334         locks_release_private(fl);
335         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
338
339 static void
340 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
341 {
342         struct file_lock *fl;
343
344         while (!list_empty(dispose)) {
345                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
346                 list_del_init(&fl->fl_list);
347                 locks_free_lock(fl);
348         }
349 }
350
351 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
352 {
353         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
354         locks_init_lock_heads(fl);
355 }
356 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
357
358 /*
359  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
360  */
361 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
362 {
363         new->fl_owner = fl->fl_owner;
364         new->fl_pid = fl->fl_pid;
365         new->fl_file = NULL;
366         new->fl_flags = fl->fl_flags;
367         new->fl_type = fl->fl_type;
368         new->fl_start = fl->fl_start;
369         new->fl_end = fl->fl_end;
370         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
371         new->fl_ops = NULL;
372
373         if (fl->fl_lmops) {
374                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
375                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
376         }
377 }
378 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
379
380 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
381 {
382         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
383         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
384
385         locks_copy_conflock(new, fl);
386
387         new->fl_file = fl->fl_file;
388         new->fl_ops = fl->fl_ops;
389
390         if (fl->fl_ops) {
391                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
392                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
393         }
394 }
395 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
396
397 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
398 {
399         struct file_lock *f;
400
401         /*
402          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
403          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
404          * is empty.
405          */
406         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
407                 return;
408         spin_lock(&blocked_lock_lock);
409         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
410         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
411                 f->fl_blocker = new;
412         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
413 }
414
415 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
416         switch (cmd) {
417         case LOCK_SH:
418                 return F_RDLCK;
419         case LOCK_EX:
420                 return F_WRLCK;
421         case LOCK_UN:
422                 return F_UNLCK;
423         }
424         return -EINVAL;
425 }
426
427 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
428 static void flock_make_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl, int type)
429 {
430         locks_init_lock(fl);
431
432         fl->fl_file = filp;
433         fl->fl_owner = filp;
434         fl->fl_pid = current->tgid;
435         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
436         fl->fl_type = type;
437         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
438 }
439
440 static int assign_type(struct file_lock *fl, int type)
441 {
442         switch (type) {
443         case F_RDLCK:
444         case F_WRLCK:
445         case F_UNLCK:
446                 fl->fl_type = type;
447                 break;
448         default:
449                 return -EINVAL;
450         }
451         return 0;
452 }
453
454 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
455                                  struct flock64 *l)
456 {
457         switch (l->l_whence) {
458         case SEEK_SET:
459                 fl->fl_start = 0;
460                 break;
461         case SEEK_CUR:
462                 fl->fl_start = filp->f_pos;
463                 break;
464         case SEEK_END:
465                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
466                 break;
467         default:
468                 return -EINVAL;
469         }
470         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
471                 return -EOVERFLOW;
472         fl->fl_start += l->l_start;
473         if (fl->fl_start < 0)
474                 return -EINVAL;
475
476         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
477            POSIX-2001 defines it. */
478         if (l->l_len > 0) {
479                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
480                         return -EOVERFLOW;
481                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
482
483         } else if (l->l_len < 0) {
484                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
485                         return -EINVAL;
486                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
487                 fl->fl_start += l->l_len;
488         } else
489                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
490
491         fl->fl_owner = current->files;
492         fl->fl_pid = current->tgid;
493         fl->fl_file = filp;
494         fl->fl_flags = FL_POSIX;
495         fl->fl_ops = NULL;
496         fl->fl_lmops = NULL;
497
498         return assign_type(fl, l->l_type);
499 }
500
501 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
502  * style lock.
503  */
504 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
505                                struct flock *l)
506 {
507         struct flock64 ll = {
508                 .l_type = l->l_type,
509                 .l_whence = l->l_whence,
510                 .l_start = l->l_start,
511                 .l_len = l->l_len,
512         };
513
514         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
515 }
516
517 /* default lease lock manager operations */
518 static bool
519 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
520 {
521         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
522         return false;
523 }
524
525 static void
526 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
527 {
528         struct file *filp = fl->fl_file;
529         struct fasync_struct *fa = *priv;
530
531         /*
532          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
533          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
534          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
535          */
536         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
537                 *priv = NULL;
538
539         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
540 }
541
542 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
543         .lm_break = lease_break_callback,
544         .lm_change = lease_modify,
545         .lm_setup = lease_setup,
546 };
547
548 /*
549  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
550  */
551 static int lease_init(struct file *filp, int type, struct file_lock *fl)
552 {
553         if (assign_type(fl, type) != 0)
554                 return -EINVAL;
555
556         fl->fl_owner = filp;
557         fl->fl_pid = current->tgid;
558
559         fl->fl_file = filp;
560         fl->fl_flags = FL_LEASE;
561         fl->fl_start = 0;
562         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
563         fl->fl_ops = NULL;
564         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
565         return 0;
566 }
567
568 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
569 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, int type)
570 {
571         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
572         int error = -ENOMEM;
573
574         if (fl == NULL)
575                 return ERR_PTR(error);
576
577         error = lease_init(filp, type, fl);
578         if (error) {
579                 locks_free_lock(fl);
580                 return ERR_PTR(error);
581         }
582         return fl;
583 }
584
585 /* Check if two locks overlap each other.
586  */
587 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
588 {
589         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
590                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
591 }
592
593 /*
594  * Check whether two locks have the same owner.
595  */
596 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
597 {
598         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
599 }
600
601 /* Must be called with the flc_lock held! */
602 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
603 {
604         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
605
606         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
607
608         spin_lock(&fll->lock);
609         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
610         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
611         spin_unlock(&fll->lock);
612 }
613
614 /* Must be called with the flc_lock held! */
615 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
616 {
617         struct file_lock_list_struct *fll;
618
619         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
620
621         /*
622          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
623          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
624          * also require that it be held.
625          */
626         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
627                 return;
628
629         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
630         spin_lock(&fll->lock);
631         hlist_del_init(&fl->fl_link);
632         spin_unlock(&fll->lock);
633 }
634
635 static unsigned long
636 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
637 {
638         return (unsigned long)fl->fl_owner;
639 }
640
641 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
642 {
643         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
644
645         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
646 }
647
648 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
649 {
650         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
651
652         hash_del(&waiter->fl_link);
653 }
654
655 /* Remove waiter from blocker's block list.
656  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
657  *
658  * Must be called with blocked_lock_lock held.
659  */
660 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
661 {
662         locks_delete_global_blocked(waiter);
663         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
664 }
665
666 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
667 {
668         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
669                 struct file_lock *waiter;
670
671                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
672                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
673                 __locks_delete_block(waiter);
674                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
675                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
676                 else
677                         wake_up(&waiter->fl_wait);
678
679                 /*
680                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
681                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
682                  * of locks_delete_block().
683                  */
684                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
685         }
686 }
687
688 /**
689  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
690  *      @waiter: the lock which was waiting
691  *
692  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
693  */
694 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
695 {
696         int status = -ENOENT;
697
698         /*
699          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
700          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
701          *
702          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
703          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
704          *
705          * The smp_load_acquire guarantees two things:
706          *
707          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
708          * was recently added to that list it must have been in a locked region
709          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
710          *
711          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
712          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
713          * fl_blocker is released.
714          *
715          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
716          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
717          * can avoid doing anything further if the list is empty.
718          */
719         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
720             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
721                 return status;
722
723         spin_lock(&blocked_lock_lock);
724         if (waiter->fl_blocker)
725                 status = 0;
726         __locks_wake_up_blocks(waiter);
727         __locks_delete_block(waiter);
728
729         /*
730          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
731          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
732          */
733         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
734         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
735         return status;
736 }
737 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
738
739 /* Insert waiter into blocker's block list.
740  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
741  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
742  * it seems like the reasonable thing to do.
743  *
744  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
745  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
746  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
747  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
748  * fl_blocked_requests list is empty.
749  *
750  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
751  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
752  * Thus wakeups don't happen until needed.
753  */
754 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
755                                  struct file_lock *waiter,
756                                  bool conflict(struct file_lock *,
757                                                struct file_lock *))
758 {
759         struct file_lock *fl;
760         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
761
762 new_blocker:
763         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
764                 if (conflict(fl, waiter)) {
765                         blocker =  fl;
766                         goto new_blocker;
767                 }
768         waiter->fl_blocker = blocker;
769         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
770         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
771                 locks_insert_global_blocked(waiter);
772
773         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
774          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
775          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
776          */
777         __locks_wake_up_blocks(waiter);
778 }
779
780 /* Must be called with flc_lock held. */
781 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
782                                struct file_lock *waiter,
783                                bool conflict(struct file_lock *,
784                                              struct file_lock *))
785 {
786         spin_lock(&blocked_lock_lock);
787         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
788         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
789 }
790
791 /*
792  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
793  *
794  * Must be called with the inode->flc_lock held!
795  */
796 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
797 {
798         /*
799          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
800          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
801          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
802          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
803          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
804          */
805         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
806                 return;
807
808         spin_lock(&blocked_lock_lock);
809         __locks_wake_up_blocks(blocker);
810         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
811 }
812
813 static void
814 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
815 {
816         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
817         locks_insert_global_locks(fl);
818 }
819
820 static void
821 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
822 {
823         locks_delete_global_locks(fl);
824         list_del_init(&fl->fl_list);
825         locks_wake_up_blocks(fl);
826 }
827
828 static void
829 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
830 {
831         locks_unlink_lock_ctx(fl);
832         if (dispose)
833                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
834         else
835                 locks_free_lock(fl);
836 }
837
838 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
839  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
840  */
841 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
842                            struct file_lock *sys_fl)
843 {
844         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
845                 return true;
846         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
847                 return true;
848         return false;
849 }
850
851 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
852  * checking before calling the locks_conflict().
853  */
854 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
855                                  struct file_lock *sys_fl)
856 {
857         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
858          * each other.
859          */
860         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
861                 return false;
862
863         /* Check whether they overlap */
864         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
865                 return false;
866
867         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
868 }
869
870 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Used on xx_GETLK
871  * path so checks for additional GETLK-specific things like F_UNLCK.
872  */
873 static bool posix_test_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
874                                       struct file_lock *sys_fl)
875 {
876         /* F_UNLCK checks any locks on the same fd. */
877         if (caller_fl->fl_type == F_UNLCK) {
878                 if (!posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
879                         return false;
880                 return locks_overlap(caller_fl, sys_fl);
881         }
882         return posix_locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
883 }
884
885 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
886  * checking before calling the locks_conflict().
887  */
888 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
889                                  struct file_lock *sys_fl)
890 {
891         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
892          * each other.
893          */
894         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
895                 return false;
896
897         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
898 }
899
900 void
901 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
902 {
903         struct file_lock *cfl;
904         struct file_lock_context *ctx;
905         struct inode *inode = file_inode(filp);
906         void *owner;
907         void (*func)(void);
908
909         ctx = locks_inode_context(inode);
910         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
911                 fl->fl_type = F_UNLCK;
912                 return;
913         }
914
915 retry:
916         spin_lock(&ctx->flc_lock);
917         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
918                 if (!posix_test_locks_conflict(fl, cfl))
919                         continue;
920                 if (cfl->fl_lmops && cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable
921                         && (*cfl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(cfl)) {
922                         owner = cfl->fl_lmops->lm_mod_owner;
923                         func = cfl->fl_lmops->lm_expire_lock;
924                         __module_get(owner);
925                         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
926                         (*func)();
927                         module_put(owner);
928                         goto retry;
929                 }
930                 locks_copy_conflock(fl, cfl);
931                 goto out;
932         }
933         fl->fl_type = F_UNLCK;
934 out:
935         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
936         return;
937 }
938 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
939
940 /*
941  * Deadlock detection:
942  *
943  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
944  * locks.
945  *
946  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
947  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
948  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
949  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
950  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
951  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
952  * cycle.
953  *
954  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
955  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
956  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
957  *
958  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
959  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
960  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
961  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
962  *
963  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
964  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
965  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
966  * skip it for those.
967  *
968  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
969  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
970  * upgrade from read to write locks on the same inode.
971  */
972
973 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
974
975 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
976 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
977 {
978         struct file_lock *fl;
979
980         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
981                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
982                         while (fl->fl_blocker)
983                                 fl = fl->fl_blocker;
984                         return fl;
985                 }
986         }
987         return NULL;
988 }
989
990 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
991 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
992                                 struct file_lock *block_fl)
993 {
994         int i = 0;
995
996         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
997
998         /*
999          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
1000          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
1001          */
1002         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
1003                 return 0;
1004
1005         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
1006                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
1007                         return 0;
1008                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
1009                         return 1;
1010         }
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
1015  * after any leases, but before any posix locks.
1016  *
1017  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1018  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1019  * value for -ENOENT.
1020  */
1021 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
1022 {
1023         struct file_lock *new_fl = NULL;
1024         struct file_lock *fl;
1025         struct file_lock_context *ctx;
1026         int error = 0;
1027         bool found = false;
1028         LIST_HEAD(dispose);
1029
1030         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1031         if (!ctx) {
1032                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
1033                         return -ENOMEM;
1034                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
1035         }
1036
1037         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
1038                 new_fl = locks_alloc_lock();
1039                 if (!new_fl)
1040                         return -ENOMEM;
1041         }
1042
1043         percpu_down_read(&file_rwsem);
1044         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1045         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1046                 goto find_conflict;
1047
1048         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1049                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1050                         continue;
1051                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1052                         goto out;
1053                 found = true;
1054                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1055                 break;
1056         }
1057
1058         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1059                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1060                         error = -ENOENT;
1061                 goto out;
1062         }
1063
1064 find_conflict:
1065         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1066                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1067                         continue;
1068                 error = -EAGAIN;
1069                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1070                         goto out;
1071                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1072                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1073                 goto out;
1074         }
1075         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1076                 goto out;
1077         locks_copy_lock(new_fl, request);
1078         locks_move_blocks(new_fl, request);
1079         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1080         new_fl = NULL;
1081         error = 0;
1082
1083 out:
1084         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1085         percpu_up_read(&file_rwsem);
1086         if (new_fl)
1087                 locks_free_lock(new_fl);
1088         locks_dispose_list(&dispose);
1089         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1090         return error;
1091 }
1092
1093 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1094                             struct file_lock *conflock)
1095 {
1096         struct file_lock *fl, *tmp;
1097         struct file_lock *new_fl = NULL;
1098         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1099         struct file_lock *left = NULL;
1100         struct file_lock *right = NULL;
1101         struct file_lock_context *ctx;
1102         int error;
1103         bool added = false;
1104         LIST_HEAD(dispose);
1105         void *owner;
1106         void (*func)(void);
1107
1108         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1109         if (!ctx)
1110                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1111
1112         /*
1113          * We may need two file_lock structures for this operation,
1114          * so we get them in advance to avoid races.
1115          *
1116          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1117          */
1118         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1119             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1120              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1121                 new_fl = locks_alloc_lock();
1122                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1123         }
1124
1125 retry:
1126         percpu_down_read(&file_rwsem);
1127         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1128         /*
1129          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1130          * there are any, either return error or put the request on the
1131          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1132          */
1133         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1134                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1135                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1136                                 continue;
1137                         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_lock_expirable
1138                                 && (*fl->fl_lmops->lm_lock_expirable)(fl)) {
1139                                 owner = fl->fl_lmops->lm_mod_owner;
1140                                 func = fl->fl_lmops->lm_expire_lock;
1141                                 __module_get(owner);
1142                                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1143                                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1144                                 (*func)();
1145                                 module_put(owner);
1146                                 goto retry;
1147                         }
1148                         if (conflock)
1149                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1150                         error = -EAGAIN;
1151                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1152                                 goto out;
1153                         /*
1154                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1155                          * locks list must be done while holding the same lock!
1156                          */
1157                         error = -EDEADLK;
1158                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1159                         /*
1160                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1161                          * request during deadlock detection.
1162                          */
1163                         __locks_wake_up_blocks(request);
1164                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1165                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1166                                 __locks_insert_block(fl, request,
1167                                                      posix_locks_conflict);
1168                         }
1169                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1170                         goto out;
1171                 }
1172         }
1173
1174         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1175         error = 0;
1176         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1177                 goto out;
1178
1179         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1180         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1181                 if (posix_same_owner(request, fl))
1182                         break;
1183         }
1184
1185         /* Process locks with this owner. */
1186         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1187                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1188                         break;
1189
1190                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1191                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1192                         /* In all comparisons of start vs end, use
1193                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1194                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1195                          */
1196                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1197                                 continue;
1198                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1199                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1200                          */
1201                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1202                                 break;
1203
1204                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1205                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1206                          * lock yielding from the lower start address of both
1207                          * locks to the higher end address.
1208                          */
1209                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1210                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1211                         else
1212                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1213                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1214                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1215                         else
1216                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1217                         if (added) {
1218                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1219                                 continue;
1220                         }
1221                         request = fl;
1222                         added = true;
1223                 } else {
1224                         /* Processing for different lock types is a bit
1225                          * more complex.
1226                          */
1227                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1228                                 continue;
1229                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1230                                 break;
1231                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1232                                 added = true;
1233                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1234                                 left = fl;
1235                         /* If the next lock in the list has a higher end
1236                          * address than the new one, insert the new one here.
1237                          */
1238                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1239                                 right = fl;
1240                                 break;
1241                         }
1242                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1243                                 /* The new lock completely replaces an old
1244                                  * one (This may happen several times).
1245                                  */
1246                                 if (added) {
1247                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1248                                         continue;
1249                                 }
1250                                 /*
1251                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1252                                  * remove the old one. It's safe to do the
1253                                  * insert here since we know that we won't be
1254                                  * using new_fl later, and that the lock is
1255                                  * just replacing an existing lock.
1256                                  */
1257                                 error = -ENOLCK;
1258                                 if (!new_fl)
1259                                         goto out;
1260                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1261                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1262                                 request = new_fl;
1263                                 new_fl = NULL;
1264                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1265                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1266                                 added = true;
1267                         }
1268                 }
1269         }
1270
1271         /*
1272          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1273          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1274          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1275          */
1276         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1277         if (right && left == right && !new_fl2)
1278                 goto out;
1279
1280         error = 0;
1281         if (!added) {
1282                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1283                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1284                                 error = -ENOENT;
1285                         goto out;
1286                 }
1287
1288                 if (!new_fl) {
1289                         error = -ENOLCK;
1290                         goto out;
1291                 }
1292                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1293                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1294                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1295                 fl = new_fl;
1296                 new_fl = NULL;
1297         }
1298         if (right) {
1299                 if (left == right) {
1300                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1301                          * so we have to use the second new lock.
1302                          */
1303                         left = new_fl2;
1304                         new_fl2 = NULL;
1305                         locks_copy_lock(left, right);
1306                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1307                 }
1308                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1309                 locks_wake_up_blocks(right);
1310         }
1311         if (left) {
1312                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1313                 locks_wake_up_blocks(left);
1314         }
1315  out:
1316         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1317         percpu_up_read(&file_rwsem);
1318         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1319         /*
1320          * Free any unused locks.
1321          */
1322         if (new_fl)
1323                 locks_free_lock(new_fl);
1324         if (new_fl2)
1325                 locks_free_lock(new_fl2);
1326         locks_dispose_list(&dispose);
1327
1328         return error;
1329 }
1330
1331 /**
1332  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1333  * @filp: The file to apply the lock to
1334  * @fl: The lock to be applied
1335  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1336  *
1337  * Add a POSIX style lock to a file.
1338  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1339  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1340  *
1341  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1342  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1343  * value for -ENOENT.
1344  */
1345 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1346                         struct file_lock *conflock)
1347 {
1348         return posix_lock_inode(file_inode(filp), fl, conflock);
1349 }
1350 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1351
1352 /**
1353  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1354  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1355  * @fl: The lock to be applied
1356  *
1357  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1358  */
1359 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1360 {
1361         int error;
1362         might_sleep ();
1363         for (;;) {
1364                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1365                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1366                         break;
1367                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1368                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1369                 if (error)
1370                         break;
1371         }
1372         locks_delete_block(fl);
1373         return error;
1374 }
1375
1376 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1377 {
1378         switch (arg) {
1379         case F_UNLCK:
1380                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1381                 fallthrough;
1382         case F_RDLCK:
1383                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1384         }
1385 }
1386
1387 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1388 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1389 {
1390         int error = assign_type(fl, arg);
1391
1392         if (error)
1393                 return error;
1394         lease_clear_pending(fl, arg);
1395         locks_wake_up_blocks(fl);
1396         if (arg == F_UNLCK) {
1397                 struct file *filp = fl->fl_file;
1398
1399                 f_delown(filp);
1400                 filp->f_owner.signum = 0;
1401                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1402                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1403                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1404                         fl->fl_fasync = NULL;
1405                 }
1406                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1407         }
1408         return 0;
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1411
1412 static bool past_time(unsigned long then)
1413 {
1414         if (!then)
1415                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1416                 return false;
1417         return time_after(jiffies, then);
1418 }
1419
1420 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1421 {
1422         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1423         struct file_lock *fl, *tmp;
1424
1425         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1426
1427         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1428                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1429                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1430                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1431                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1432                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1433         }
1434 }
1435
1436 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1437 {
1438         bool rc;
1439
1440         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1441                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1442                 return false;
1443         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1444                 rc = false;
1445                 goto trace;
1446         }
1447         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1448                 rc = false;
1449                 goto trace;
1450         }
1451
1452         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1453 trace:
1454         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1455         return rc;
1456 }
1457
1458 static bool
1459 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1460 {
1461         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1462         struct file_lock *fl;
1463
1464         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1465
1466         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1467                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1468                         return true;
1469         }
1470         return false;
1471 }
1472
1473 /**
1474  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1475  *      @inode: the inode of the file to return
1476  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1477  *          break all leases
1478  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1479  *          only delegations
1480  *
1481  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1482  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1483  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1484  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1485  */
1486 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1487 {
1488         int error = 0;
1489         struct file_lock_context *ctx;
1490         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1491         unsigned long break_time;
1492         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1493         LIST_HEAD(dispose);
1494
1495         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1496         if (IS_ERR(new_fl))
1497                 return PTR_ERR(new_fl);
1498         new_fl->fl_flags = type;
1499
1500         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1501         ctx = locks_inode_context(inode);
1502         if (!ctx) {
1503                 WARN_ON_ONCE(1);
1504                 goto free_lock;
1505         }
1506
1507         percpu_down_read(&file_rwsem);
1508         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1509
1510         time_out_leases(inode, &dispose);
1511
1512         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1513                 goto out;
1514
1515         break_time = 0;
1516         if (lease_break_time > 0) {
1517                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1518                 if (break_time == 0)
1519                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1520         }
1521
1522         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1523                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1524                         continue;
1525                 if (want_write) {
1526                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1527                                 continue;
1528                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1529                         fl->fl_break_time = break_time;
1530                 } else {
1531                         if (lease_breaking(fl))
1532                                 continue;
1533                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1534                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1535                 }
1536                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1537                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1538         }
1539
1540         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1541                 goto out;
1542
1543         if (mode & O_NONBLOCK) {
1544                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1545                 error = -EWOULDBLOCK;
1546                 goto out;
1547         }
1548
1549 restart:
1550         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1551         break_time = fl->fl_break_time;
1552         if (break_time != 0)
1553                 break_time -= jiffies;
1554         if (break_time == 0)
1555                 break_time++;
1556         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1557         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1558         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1559         percpu_up_read(&file_rwsem);
1560
1561         locks_dispose_list(&dispose);
1562         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1563                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1564                                         break_time);
1565
1566         percpu_down_read(&file_rwsem);
1567         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1568         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1569         locks_delete_block(new_fl);
1570         if (error >= 0) {
1571                 /*
1572                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1573                  * broken yet
1574                  */
1575                 if (error == 0)
1576                         time_out_leases(inode, &dispose);
1577                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1578                         goto restart;
1579                 error = 0;
1580         }
1581 out:
1582         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1583         percpu_up_read(&file_rwsem);
1584         locks_dispose_list(&dispose);
1585 free_lock:
1586         locks_free_lock(new_fl);
1587         return error;
1588 }
1589 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1590
1591 /**
1592  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1593  *      @inode: the inode
1594  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1595  *
1596  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1597  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1598  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1599  */
1600 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1601 {
1602         bool has_lease = false;
1603         struct file_lock_context *ctx;
1604         struct file_lock *fl;
1605
1606         ctx = locks_inode_context(inode);
1607         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1608                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1609                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1610                                               struct file_lock, fl_list);
1611                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1612                         has_lease = true;
1613                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1614         }
1615
1616         if (has_lease)
1617                 *time = current_time(inode);
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1620
1621 /**
1622  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1623  *      @filp: the file
1624  *
1625  *      The value returned by this function will be one of
1626  *      (if no lease break is pending):
1627  *
1628  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1629  *
1630  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1631  *
1632  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1633  *
1634  *      (if a lease break is pending):
1635  *
1636  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1637  *              changed to a shared lease (or removed).
1638  *
1639  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1640  *
1641  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1642  *      should be returned to userspace.
1643  */
1644 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1645 {
1646         struct file_lock *fl;
1647         struct inode *inode = file_inode(filp);
1648         struct file_lock_context *ctx;
1649         int type = F_UNLCK;
1650         LIST_HEAD(dispose);
1651
1652         ctx = locks_inode_context(inode);
1653         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1654                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1655                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1656                 time_out_leases(inode, &dispose);
1657                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1658                         if (fl->fl_file != filp)
1659                                 continue;
1660                         type = target_leasetype(fl);
1661                         break;
1662                 }
1663                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1664                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1665
1666                 locks_dispose_list(&dispose);
1667         }
1668         return type;
1669 }
1670
1671 /**
1672  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1673  *                          an existing open that would conflict with the
1674  *                          desired lease.
1675  * @filp:       file to check
1676  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1677  * @flags:      current lock flags
1678  *
1679  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1680  * conflict with the lease we're trying to set.
1681  */
1682 static int
1683 check_conflicting_open(struct file *filp, const int arg, int flags)
1684 {
1685         struct inode *inode = file_inode(filp);
1686         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1687
1688         if (flags & FL_LAYOUT)
1689                 return 0;
1690         if (flags & FL_DELEG)
1691                 /* We leave these checks to the caller */
1692                 return 0;
1693
1694         if (arg == F_RDLCK)
1695                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1696         else if (arg != F_WRLCK)
1697                 return 0;
1698
1699         /*
1700          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1701          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1702          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1703          * on files open for execution.)
1704          */
1705         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1706                 self_wcount = 1;
1707         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1708                 self_rcount = 1;
1709
1710         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1711             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1712                 return -EAGAIN;
1713
1714         return 0;
1715 }
1716
1717 static int
1718 generic_add_lease(struct file *filp, int arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1719 {
1720         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1721         struct inode *inode = file_inode(filp);
1722         struct file_lock_context *ctx;
1723         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1724         int error;
1725         LIST_HEAD(dispose);
1726
1727         lease = *flp;
1728         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1729
1730         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1731         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1732         if (!ctx)
1733                 return -ENOMEM;
1734
1735         /*
1736          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1737          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1738          * because delegations are an optional optimization, and if
1739          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1740          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1741          * hand out a delegation on.
1742          */
1743         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1744                 return -EAGAIN;
1745
1746         percpu_down_read(&file_rwsem);
1747         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1748         time_out_leases(inode, &dispose);
1749         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1750         if (error)
1751                 goto out;
1752
1753         /*
1754          * At this point, we know that if there is an exclusive
1755          * lease on this file, then we hold it on this filp
1756          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1757          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1758          * then the file is not open by anyone (including us)
1759          * except for this filp.
1760          */
1761         error = -EAGAIN;
1762         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1763                 if (fl->fl_file == filp &&
1764                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1765                         my_fl = fl;
1766                         continue;
1767                 }
1768
1769                 /*
1770                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1771                  * this file:
1772                  */
1773                 if (arg == F_WRLCK)
1774                         goto out;
1775                 /*
1776                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1777                  * new lease if someone else is opening for write:
1778                  */
1779                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1780                         goto out;
1781         }
1782
1783         if (my_fl != NULL) {
1784                 lease = my_fl;
1785                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1786                 if (error)
1787                         goto out;
1788                 goto out_setup;
1789         }
1790
1791         error = -EINVAL;
1792         if (!leases_enable)
1793                 goto out;
1794
1795         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1796         /*
1797          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1798          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1799          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1800          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1801          *
1802          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1803          * precedes these checks.
1804          */
1805         smp_mb();
1806         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1807         if (error) {
1808                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1809                 goto out;
1810         }
1811
1812 out_setup:
1813         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1814                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1815 out:
1816         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1817         percpu_up_read(&file_rwsem);
1818         locks_dispose_list(&dispose);
1819         if (is_deleg)
1820                 inode_unlock(inode);
1821         if (!error && !my_fl)
1822                 *flp = NULL;
1823         return error;
1824 }
1825
1826 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1827 {
1828         int error = -EAGAIN;
1829         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1830         struct inode *inode = file_inode(filp);
1831         struct file_lock_context *ctx;
1832         LIST_HEAD(dispose);
1833
1834         ctx = locks_inode_context(inode);
1835         if (!ctx) {
1836                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1837                 return error;
1838         }
1839
1840         percpu_down_read(&file_rwsem);
1841         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1842         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1843                 if (fl->fl_file == filp &&
1844                     fl->fl_owner == owner) {
1845                         victim = fl;
1846                         break;
1847                 }
1848         }
1849         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1850         if (victim)
1851                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1852         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1853         percpu_up_read(&file_rwsem);
1854         locks_dispose_list(&dispose);
1855         return error;
1856 }
1857
1858 /**
1859  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1860  *      @filp:  file pointer
1861  *      @arg:   type of lease to obtain
1862  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1863  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1864  *              doesn't require it)
1865  *
1866  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1867  *      by break_lease().
1868  */
1869 int generic_setlease(struct file *filp, int arg, struct file_lock **flp,
1870                         void **priv)
1871 {
1872         struct inode *inode = file_inode(filp);
1873         vfsuid_t vfsuid = i_uid_into_vfsuid(file_mnt_idmap(filp), inode);
1874         int error;
1875
1876         if ((!vfsuid_eq_kuid(vfsuid, current_fsuid())) && !capable(CAP_LEASE))
1877                 return -EACCES;
1878         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1879                 return -EINVAL;
1880         error = security_file_lock(filp, arg);
1881         if (error)
1882                 return error;
1883
1884         switch (arg) {
1885         case F_UNLCK:
1886                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1887         case F_RDLCK:
1888         case F_WRLCK:
1889                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1890                         WARN_ON_ONCE(1);
1891                         return -ENOLCK;
1892                 }
1893
1894                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1895         default:
1896                 return -EINVAL;
1897         }
1898 }
1899 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1900
1901 /*
1902  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1903  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1904  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
1905  * conflicting lease.
1906  */
1907 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
1908
1909 static inline void
1910 lease_notifier_chain_init(void)
1911 {
1912         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
1913 }
1914
1915 static inline void
1916 setlease_notifier(int arg, struct file_lock *lease)
1917 {
1918         if (arg != F_UNLCK)
1919                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
1920 }
1921
1922 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1923 {
1924         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
1925 }
1926 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1927
1928 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1929 {
1930         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
1931 }
1932 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1933
1934 /**
1935  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1936  * @filp:       file pointer
1937  * @arg:        type of lease to obtain
1938  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1939  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1940  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1941  *
1942  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1943  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1944  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
1945  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1946  * stack trace).
1947  *
1948  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1949  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1950  */
1951 int
1952 vfs_setlease(struct file *filp, int arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1953 {
1954         if (lease)
1955                 setlease_notifier(arg, *lease);
1956         if (filp->f_op->setlease)
1957                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1958         else
1959                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1960 }
1961 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1962
1963 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, int arg)
1964 {
1965         struct file_lock *fl;
1966         struct fasync_struct *new;
1967         int error;
1968
1969         fl = lease_alloc(filp, arg);
1970         if (IS_ERR(fl))
1971                 return PTR_ERR(fl);
1972
1973         new = fasync_alloc();
1974         if (!new) {
1975                 locks_free_lock(fl);
1976                 return -ENOMEM;
1977         }
1978         new->fa_fd = fd;
1979
1980         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
1981         if (fl)
1982                 locks_free_lock(fl);
1983         if (new)
1984                 fasync_free(new);
1985         return error;
1986 }
1987
1988 /**
1989  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
1990  *      @fd: open file descriptor
1991  *      @filp: file pointer
1992  *      @arg: type of lease to obtain
1993  *
1994  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
1995  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
1996  *      receive a signal when the lease is broken.
1997  */
1998 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, int arg)
1999 {
2000         if (arg == F_UNLCK)
2001                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
2002         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
2003 }
2004
2005 /**
2006  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
2007  * @inode: inode of the file to apply to
2008  * @fl: The lock to be applied
2009  *
2010  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
2011  */
2012 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2013 {
2014         int error;
2015         might_sleep();
2016         for (;;) {
2017                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
2018                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2019                         break;
2020                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2021                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2022                 if (error)
2023                         break;
2024         }
2025         locks_delete_block(fl);
2026         return error;
2027 }
2028
2029 /**
2030  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2031  * @inode: inode of the file to apply to
2032  * @fl: The lock to be applied
2033  *
2034  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2035  */
2036 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2037 {
2038         int res = 0;
2039         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2040                 case FL_POSIX:
2041                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2042                         break;
2043                 case FL_FLOCK:
2044                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2045                         break;
2046                 default:
2047                         BUG();
2048         }
2049         return res;
2050 }
2051 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2052
2053 /**
2054  *      sys_flock: - flock() system call.
2055  *      @fd: the file descriptor to lock.
2056  *      @cmd: the type of lock to apply.
2057  *
2058  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2059  *      The @cmd can be one of:
2060  *
2061  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2062  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2063  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2064  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock. (DEPRECATED)
2065  *
2066  *      %LOCK_MAND support has been removed from the kernel.
2067  */
2068 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2069 {
2070         int can_sleep, error, type;
2071         struct file_lock fl;
2072         struct fd f;
2073
2074         /*
2075          * LOCK_MAND locks were broken for a long time in that they never
2076          * conflicted with one another and didn't prevent any sort of open,
2077          * read or write activity.
2078          *
2079          * Just ignore these requests now, to preserve legacy behavior, but
2080          * throw a warning to let people know that they don't actually work.
2081          */
2082         if (cmd & LOCK_MAND) {
2083                 pr_warn_once("%s(%d): Attempt to set a LOCK_MAND lock via flock(2). This support has been removed and the request ignored.\n", current->comm, current->pid);
2084                 return 0;
2085         }
2086
2087         type = flock_translate_cmd(cmd & ~LOCK_NB);
2088         if (type < 0)
2089                 return type;
2090
2091         error = -EBADF;
2092         f = fdget(fd);
2093         if (!f.file)
2094                 return error;
2095
2096         if (type != F_UNLCK && !(f.file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)))
2097                 goto out_putf;
2098
2099         flock_make_lock(f.file, &fl, type);
2100
2101         error = security_file_lock(f.file, fl.fl_type);
2102         if (error)
2103                 goto out_putf;
2104
2105         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2106         if (can_sleep)
2107                 fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
2108
2109         if (f.file->f_op->flock)
2110                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2111                                             (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2112                                             &fl);
2113         else
2114                 error = locks_lock_file_wait(f.file, &fl);
2115
2116         locks_release_private(&fl);
2117  out_putf:
2118         fdput(f);
2119
2120         return error;
2121 }
2122
2123 /**
2124  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2125  * @filp: The file to test lock for
2126  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2127  *
2128  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2129  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2130  */
2131 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2132 {
2133         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2134         if (filp->f_op->lock)
2135                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2136         posix_test_lock(filp, fl);
2137         return 0;
2138 }
2139 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2140
2141 /**
2142  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2143  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2144  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2145  *
2146  * Used to translate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2147  */
2148 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2149 {
2150         pid_t vnr;
2151         struct pid *pid;
2152
2153         if (IS_OFDLCK(fl))
2154                 return -1;
2155         if (IS_REMOTELCK(fl))
2156                 return fl->fl_pid;
2157         /*
2158          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2159          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2160          * flock owner pid number in init pidns.
2161          */
2162         if (ns == &init_pid_ns)
2163                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2164
2165         rcu_read_lock();
2166         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2167         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2168         rcu_read_unlock();
2169         return vnr;
2170 }
2171
2172 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2173 {
2174         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2175 #if BITS_PER_LONG == 32
2176         /*
2177          * Make sure we can represent the posix lock via
2178          * legacy 32bit flock.
2179          */
2180         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2181                 return -EOVERFLOW;
2182         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2183                 return -EOVERFLOW;
2184 #endif
2185         flock->l_start = fl->fl_start;
2186         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2187                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2188         flock->l_whence = 0;
2189         flock->l_type = fl->fl_type;
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 #if BITS_PER_LONG == 32
2194 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2195 {
2196         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2197         flock->l_start = fl->fl_start;
2198         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2199                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2200         flock->l_whence = 0;
2201         flock->l_type = fl->fl_type;
2202 }
2203 #endif
2204
2205 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2206  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2207  */
2208 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2209 {
2210         struct file_lock *fl;
2211         int error;
2212
2213         fl = locks_alloc_lock();
2214         if (fl == NULL)
2215                 return -ENOMEM;
2216         error = -EINVAL;
2217         if (cmd != F_OFD_GETLK && flock->l_type != F_RDLCK
2218                         && flock->l_type != F_WRLCK)
2219                 goto out;
2220
2221         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2222         if (error)
2223                 goto out;
2224
2225         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2226                 error = -EINVAL;
2227                 if (flock->l_pid != 0)
2228                         goto out;
2229
2230                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2231                 fl->fl_owner = filp;
2232         }
2233
2234         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2235         if (error)
2236                 goto out;
2237
2238         flock->l_type = fl->fl_type;
2239         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2240                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2241                 if (error)
2242                         goto out;
2243         }
2244 out:
2245         locks_free_lock(fl);
2246         return error;
2247 }
2248
2249 /**
2250  * vfs_lock_file - file byte range lock
2251  * @filp: The file to apply the lock to
2252  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2253  * @fl: The lock to be applied
2254  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2255  *
2256  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2257  * as the final argument.
2258  *
2259  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2260  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2261  * some acceptable default.
2262  *
2263  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2264  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2265  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2266  * lm_grant is set. Additionally EXPORT_OP_ASYNC_LOCK in export_operations
2267  * flags need to be set.
2268  *
2269  * Callers expecting ->lock() to return asynchronously will only use F_SETLK,
2270  * not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if) the request is for a
2271  * blocking lock. When ->lock() does return asynchronously, it must return
2272  * FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock request completes.
2273  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2274  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2275  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2276  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2277  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2278  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2279  * the correct lock cleanup when required.
2280  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2281  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2282  * return code.
2283  */
2284 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2285 {
2286         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2287         if (filp->f_op->lock)
2288                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2289         else
2290                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2291 }
2292 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2293
2294 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2295                              struct file_lock *fl)
2296 {
2297         int error;
2298
2299         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2300         if (error)
2301                 return error;
2302
2303         for (;;) {
2304                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2305                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2306                         break;
2307                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2308                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2309                 if (error)
2310                         break;
2311         }
2312         locks_delete_block(fl);
2313
2314         return error;
2315 }
2316
2317 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2318 static int
2319 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2320 {
2321         switch (fl->fl_type) {
2322         case F_RDLCK:
2323                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2324                         return -EBADF;
2325                 break;
2326         case F_WRLCK:
2327                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2328                         return -EBADF;
2329         }
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2334  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2335  */
2336 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2337                 struct flock *flock)
2338 {
2339         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2340         struct inode *inode = file_inode(filp);
2341         struct file *f;
2342         int error;
2343
2344         if (file_lock == NULL)
2345                 return -ENOLCK;
2346
2347         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2348         if (error)
2349                 goto out;
2350
2351         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2352         if (error)
2353                 goto out;
2354
2355         /*
2356          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2357          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2358          */
2359         switch (cmd) {
2360         case F_OFD_SETLK:
2361                 error = -EINVAL;
2362                 if (flock->l_pid != 0)
2363                         goto out;
2364
2365                 cmd = F_SETLK;
2366                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2367                 file_lock->fl_owner = filp;
2368                 break;
2369         case F_OFD_SETLKW:
2370                 error = -EINVAL;
2371                 if (flock->l_pid != 0)
2372                         goto out;
2373
2374                 cmd = F_SETLKW;
2375                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2376                 file_lock->fl_owner = filp;
2377                 fallthrough;
2378         case F_SETLKW:
2379                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2380         }
2381
2382         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2383
2384         /*
2385          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2386          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2387          * unlocking though, or for OFD locks.
2388          */
2389         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2390             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2391                 struct files_struct *files = current->files;
2392                 /*
2393                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2394                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2395                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2396                  */
2397                 spin_lock(&files->file_lock);
2398                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2399                 spin_unlock(&files->file_lock);
2400                 if (f != filp) {
2401                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2402                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2403                         WARN_ON_ONCE(error);
2404                         error = -EBADF;
2405                 }
2406         }
2407 out:
2408         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2409         locks_free_lock(file_lock);
2410         return error;
2411 }
2412
2413 #if BITS_PER_LONG == 32
2414 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2415  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2416  */
2417 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2418 {
2419         struct file_lock *fl;
2420         int error;
2421
2422         fl = locks_alloc_lock();
2423         if (fl == NULL)
2424                 return -ENOMEM;
2425
2426         error = -EINVAL;
2427         if (cmd != F_OFD_GETLK && flock->l_type != F_RDLCK
2428                         && flock->l_type != F_WRLCK)
2429                 goto out;
2430
2431         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2432         if (error)
2433                 goto out;
2434
2435         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2436                 error = -EINVAL;
2437                 if (flock->l_pid != 0)
2438                         goto out;
2439
2440                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2441                 fl->fl_owner = filp;
2442         }
2443
2444         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2445         if (error)
2446                 goto out;
2447
2448         flock->l_type = fl->fl_type;
2449         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2450                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2451
2452 out:
2453         locks_free_lock(fl);
2454         return error;
2455 }
2456
2457 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2458  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2459  */
2460 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2461                 struct flock64 *flock)
2462 {
2463         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2464         struct file *f;
2465         int error;
2466
2467         if (file_lock == NULL)
2468                 return -ENOLCK;
2469
2470         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2471         if (error)
2472                 goto out;
2473
2474         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2475         if (error)
2476                 goto out;
2477
2478         /*
2479          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2480          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2481          */
2482         switch (cmd) {
2483         case F_OFD_SETLK:
2484                 error = -EINVAL;
2485                 if (flock->l_pid != 0)
2486                         goto out;
2487
2488                 cmd = F_SETLK64;
2489                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2490                 file_lock->fl_owner = filp;
2491                 break;
2492         case F_OFD_SETLKW:
2493                 error = -EINVAL;
2494                 if (flock->l_pid != 0)
2495                         goto out;
2496
2497                 cmd = F_SETLKW64;
2498                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2499                 file_lock->fl_owner = filp;
2500                 fallthrough;
2501         case F_SETLKW64:
2502                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2503         }
2504
2505         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2506
2507         /*
2508          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2509          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2510          * unlocking though, or for OFD locks.
2511          */
2512         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2513             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2514                 struct files_struct *files = current->files;
2515                 /*
2516                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2517                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2518                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2519                  */
2520                 spin_lock(&files->file_lock);
2521                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2522                 spin_unlock(&files->file_lock);
2523                 if (f != filp) {
2524                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2525                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2526                         WARN_ON_ONCE(error);
2527                         error = -EBADF;
2528                 }
2529         }
2530 out:
2531         locks_free_lock(file_lock);
2532         return error;
2533 }
2534 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2535
2536 /*
2537  * This function is called when the file is being removed
2538  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2539  * are deleted at this time.
2540  */
2541 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2542 {
2543         int error;
2544         struct inode *inode = file_inode(filp);
2545         struct file_lock lock;
2546         struct file_lock_context *ctx;
2547
2548         /*
2549          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2550          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2551          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2552          */
2553         ctx = locks_inode_context(inode);
2554         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2555                 return;
2556
2557         locks_init_lock(&lock);
2558         lock.fl_type = F_UNLCK;
2559         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2560         lock.fl_start = 0;
2561         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2562         lock.fl_owner = owner;
2563         lock.fl_pid = current->tgid;
2564         lock.fl_file = filp;
2565         lock.fl_ops = NULL;
2566         lock.fl_lmops = NULL;
2567
2568         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2569
2570         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2571                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2572         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2573 }
2574 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2575
2576 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2577 static void
2578 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2579 {
2580         struct file_lock fl;
2581         struct inode *inode = file_inode(filp);
2582
2583         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2584                 return;
2585
2586         flock_make_lock(filp, &fl, F_UNLCK);
2587         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2588
2589         if (filp->f_op->flock)
2590                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2591         else
2592                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2593
2594         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2595                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2596 }
2597
2598 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2599 static void
2600 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2601 {
2602         struct file_lock *fl, *tmp;
2603         LIST_HEAD(dispose);
2604
2605         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2606                 return;
2607
2608         percpu_down_read(&file_rwsem);
2609         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2610         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2611                 if (filp == fl->fl_file)
2612                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2613         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2614         percpu_up_read(&file_rwsem);
2615
2616         locks_dispose_list(&dispose);
2617 }
2618
2619 /*
2620  * This function is called on the last close of an open file.
2621  */
2622 void locks_remove_file(struct file *filp)
2623 {
2624         struct file_lock_context *ctx;
2625
2626         ctx = locks_inode_context(file_inode(filp));
2627         if (!ctx)
2628                 return;
2629
2630         /* remove any OFD locks */
2631         locks_remove_posix(filp, filp);
2632
2633         /* remove flock locks */
2634         locks_remove_flock(filp, ctx);
2635
2636         /* remove any leases */
2637         locks_remove_lease(filp, ctx);
2638
2639         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2640         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2641         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2642         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2643         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2644 }
2645
2646 /**
2647  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2648  * @filp: The file to apply the unblock to
2649  * @fl: The lock to be unblocked
2650  *
2651  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2652  */
2653 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2654 {
2655         WARN_ON_ONCE(filp != fl->fl_file);
2656         if (filp->f_op->lock)
2657                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2658         return 0;
2659 }
2660 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2661
2662 /**
2663  * vfs_inode_has_locks - are any file locks held on @inode?
2664  * @inode: inode to check for locks
2665  *
2666  * Return true if there are any FL_POSIX or FL_FLOCK locks currently
2667  * set on @inode.
2668  */
2669 bool vfs_inode_has_locks(struct inode *inode)
2670 {
2671         struct file_lock_context *ctx;
2672         bool ret;
2673
2674         ctx = locks_inode_context(inode);
2675         if (!ctx)
2676                 return false;
2677
2678         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2679         ret = !list_empty(&ctx->flc_posix) || !list_empty(&ctx->flc_flock);
2680         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2681         return ret;
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_inode_has_locks);
2684
2685 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2686 #include <linux/proc_fs.h>
2687 #include <linux/seq_file.h>
2688
2689 struct locks_iterator {
2690         int     li_cpu;
2691         loff_t  li_pos;
2692 };
2693
2694 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2695                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2696 {
2697         struct inode *inode = NULL;
2698         unsigned int fl_pid;
2699         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2700         int type;
2701
2702         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2703         /*
2704          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2705          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2706          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2707          */
2708
2709         if (fl->fl_file != NULL)
2710                 inode = file_inode(fl->fl_file);
2711
2712         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2713
2714         if (repeat)
2715                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2716
2717         if (IS_POSIX(fl)) {
2718                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2719                         seq_puts(f, "ACCESS");
2720                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2721                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2722                 else
2723                         seq_puts(f, "POSIX ");
2724
2725                 seq_printf(f, " %s ",
2726                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" : "ADVISORY ");
2727         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2728                 seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2729         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2730                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2731                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2732                 else
2733                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2734
2735                 if (lease_breaking(fl))
2736                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2737                 else if (fl->fl_file)
2738                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2739                 else
2740                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2741         } else {
2742                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2743         }
2744         type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2745
2746         seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2747                              (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2748         if (inode) {
2749                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2750                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2751                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2752                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2753         } else {
2754                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2755         }
2756         if (IS_POSIX(fl)) {
2757                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2758                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2759                 else
2760                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2761         } else {
2762                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2763         }
2764 }
2765
2766 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2767 {
2768         struct file_lock *tmp;
2769
2770         /* NULL node or root node */
2771         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2772                 return NULL;
2773
2774         /* Next member in the linked list could be itself */
2775         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2776         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2777                 || tmp == node) {
2778                 return NULL;
2779         }
2780
2781         return tmp;
2782 }
2783
2784 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2785 {
2786         struct locks_iterator *iter = f->private;
2787         struct file_lock *cur, *tmp;
2788         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2789         int level = 0;
2790
2791         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2792
2793         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2794                 return 0;
2795
2796         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2797          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2798          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2799          * question becomes traversal of a binary tree
2800          */
2801         while (cur != NULL) {
2802                 if (level)
2803                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2804                 else
2805                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2806
2807                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2808                         /* Turn left */
2809                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2810                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2811                         level++;
2812                 } else {
2813                         /* Turn right */
2814                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2815                         /* Fall back to parent node */
2816                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2817                                 cur = cur->fl_blocker;
2818                                 level--;
2819                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2820                         }
2821                         cur = tmp;
2822                 }
2823         }
2824
2825         return 0;
2826 }
2827
2828 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2829                         struct list_head *head, int *id,
2830                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2831 {
2832         struct file_lock *fl;
2833
2834         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2835
2836                 if (filp != fl->fl_file)
2837                         continue;
2838                 if (fl->fl_owner != files &&
2839                     fl->fl_owner != filp)
2840                         continue;
2841
2842                 (*id)++;
2843                 seq_puts(f, "lock:\t");
2844                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2845         }
2846 }
2847
2848 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2849                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2850 {
2851         struct inode *inode = file_inode(filp);
2852         struct file_lock_context *ctx;
2853         int id = 0;
2854
2855         ctx = locks_inode_context(inode);
2856         if (!ctx)
2857                 return;
2858
2859         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2860         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2861         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2862         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2863         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2864 }
2865
2866 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2867         __acquires(&blocked_lock_lock)
2868 {
2869         struct locks_iterator *iter = f->private;
2870
2871         iter->li_pos = *pos + 1;
2872         percpu_down_write(&file_rwsem);
2873         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2874         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2875 }
2876
2877 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2878 {
2879         struct locks_iterator *iter = f->private;
2880
2881         ++iter->li_pos;
2882         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2883 }
2884
2885 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2886         __releases(&blocked_lock_lock)
2887 {
2888         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2889         percpu_up_write(&file_rwsem);
2890 }
2891
2892 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2893         .start  = locks_start,
2894         .next   = locks_next,
2895         .stop   = locks_stop,
2896         .show   = locks_show,
2897 };
2898
2899 static int __init proc_locks_init(void)
2900 {
2901         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2902                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2903         return 0;
2904 }
2905 fs_initcall(proc_locks_init);
2906 #endif
2907
2908 static int __init filelock_init(void)
2909 {
2910         int i;
2911
2912         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2913                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2914
2915         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2916                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2917
2918         for_each_possible_cpu(i) {
2919                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2920
2921                 spin_lock_init(&fll->lock);
2922                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2923         }
2924
2925         lease_notifier_chain_init();
2926         return 0;
2927 }
2928 core_initcall(filelock_init);