Mention branches and keyring.
[releases.git] / kernfs / dir.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/dir.c - kernfs directory implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/namei.h>
13 #include <linux/idr.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/hash.h>
17
18 #include "kernfs-internal.h"
19
20 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_rename_lock);     /* kn->parent and ->name */
21 /*
22  * Don't use rename_lock to piggy back on pr_cont_buf. We don't want to
23  * call pr_cont() while holding rename_lock. Because sometimes pr_cont()
24  * will perform wakeups when releasing console_sem. Holding rename_lock
25  * will introduce deadlock if the scheduler reads the kernfs_name in the
26  * wakeup path.
27  */
28 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_pr_cont_lock);
29 static char kernfs_pr_cont_buf[PATH_MAX];       /* protected by pr_cont_lock */
30 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_idr_lock);        /* root->ino_idr */
31
32 #define rb_to_kn(X) rb_entry((X), struct kernfs_node, rb)
33
34 static bool __kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
35 {
36         return atomic_read(&kn->active) >= 0;
37 }
38
39 static bool kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
40 {
41         lockdep_assert_held(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
42         return __kernfs_active(kn);
43 }
44
45 static bool kernfs_lockdep(struct kernfs_node *kn)
46 {
47 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
48         return kn->flags & KERNFS_LOCKDEP;
49 #else
50         return false;
51 #endif
52 }
53
54 static int kernfs_name_locked(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
55 {
56         if (!kn)
57                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
58
59         return strlcpy(buf, kn->parent ? kn->name : "/", buflen);
60 }
61
62 /* kernfs_node_depth - compute depth from @from to @to */
63 static size_t kernfs_depth(struct kernfs_node *from, struct kernfs_node *to)
64 {
65         size_t depth = 0;
66
67         while (to->parent && to != from) {
68                 depth++;
69                 to = to->parent;
70         }
71         return depth;
72 }
73
74 static struct kernfs_node *kernfs_common_ancestor(struct kernfs_node *a,
75                                                   struct kernfs_node *b)
76 {
77         size_t da, db;
78         struct kernfs_root *ra = kernfs_root(a), *rb = kernfs_root(b);
79
80         if (ra != rb)
81                 return NULL;
82
83         da = kernfs_depth(ra->kn, a);
84         db = kernfs_depth(rb->kn, b);
85
86         while (da > db) {
87                 a = a->parent;
88                 da--;
89         }
90         while (db > da) {
91                 b = b->parent;
92                 db--;
93         }
94
95         /* worst case b and a will be the same at root */
96         while (b != a) {
97                 b = b->parent;
98                 a = a->parent;
99         }
100
101         return a;
102 }
103
104 /**
105  * kernfs_path_from_node_locked - find a pseudo-absolute path to @kn_to,
106  * where kn_from is treated as root of the path.
107  * @kn_from: kernfs node which should be treated as root for the path
108  * @kn_to: kernfs node to which path is needed
109  * @buf: buffer to copy the path into
110  * @buflen: size of @buf
111  *
112  * We need to handle couple of scenarios here:
113  * [1] when @kn_from is an ancestor of @kn_to at some level
114  * kn_from: /n1/n2/n3
115  * kn_to:   /n1/n2/n3/n4/n5
116  * result:  /n4/n5
117  *
118  * [2] when @kn_from is on a different hierarchy and we need to find common
119  * ancestor between @kn_from and @kn_to.
120  * kn_from: /n1/n2/n3/n4
121  * kn_to:   /n1/n2/n5
122  * result:  /../../n5
123  * OR
124  * kn_from: /n1/n2/n3/n4/n5   [depth=5]
125  * kn_to:   /n1/n2/n3         [depth=3]
126  * result:  /../..
127  *
128  * [3] when @kn_to is NULL result will be "(null)"
129  *
130  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
131  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
132  * '\0'.  On error, -errno is returned.
133  */
134 static int kernfs_path_from_node_locked(struct kernfs_node *kn_to,
135                                         struct kernfs_node *kn_from,
136                                         char *buf, size_t buflen)
137 {
138         struct kernfs_node *kn, *common;
139         const char parent_str[] = "/..";
140         size_t depth_from, depth_to, len = 0;
141         int i, j;
142
143         if (!kn_to)
144                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
145
146         if (!kn_from)
147                 kn_from = kernfs_root(kn_to)->kn;
148
149         if (kn_from == kn_to)
150                 return strlcpy(buf, "/", buflen);
151
152         if (!buf)
153                 return -EINVAL;
154
155         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
156         if (WARN_ON(!common))
157                 return -EINVAL;
158
159         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
160         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
161
162         buf[0] = '\0';
163
164         for (i = 0; i < depth_from; i++)
165                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
166                                len < buflen ? buflen - len : 0);
167
168         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
169         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
170                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
171                         kn = kn->parent;
172                 len += strlcpy(buf + len, "/",
173                                len < buflen ? buflen - len : 0);
174                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
175                                len < buflen ? buflen - len : 0);
176         }
177
178         return len;
179 }
180
181 /**
182  * kernfs_name - obtain the name of a given node
183  * @kn: kernfs_node of interest
184  * @buf: buffer to copy @kn's name into
185  * @buflen: size of @buf
186  *
187  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
188  * similar to strlcpy().  It returns the length of @kn's name and if @buf
189  * isn't long enough, it's filled upto @buflen-1 and nul terminated.
190  *
191  * Fills buffer with "(null)" if @kn is NULL.
192  *
193  * This function can be called from any context.
194  */
195 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
196 {
197         unsigned long flags;
198         int ret;
199
200         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
201         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
202         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
203         return ret;
204 }
205
206 /**
207  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
208  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
209  * @to: kernfs_node of interest
210  * @buf: buffer to copy @to's path into
211  * @buflen: size of @buf
212  *
213  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
214  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
215  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
216  * returned.
217  *
218  * Returns the length of the full path.  If the full length is equal to or
219  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
220  * '\0'.  On error, -errno is returned.
221  */
222 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
223                           char *buf, size_t buflen)
224 {
225         unsigned long flags;
226         int ret;
227
228         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
229         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
230         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
231         return ret;
232 }
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
234
235 /**
236  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
237  * @kn: kernfs_node of interest
238  *
239  * This function can be called from any context.
240  */
241 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
242 {
243         unsigned long flags;
244
245         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
246
247         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
248         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
249
250         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
251 }
252
253 /**
254  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
255  * @kn: kernfs_node of interest
256  *
257  * This function can be called from any context.
258  */
259 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
260 {
261         unsigned long flags;
262         int sz;
263
264         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
265
266         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
267                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
268         if (sz < 0) {
269                 pr_cont("(error)");
270                 goto out;
271         }
272
273         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
274                 pr_cont("(name too long)");
275                 goto out;
276         }
277
278         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
279
280 out:
281         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
282 }
283
284 /**
285  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
286  * @kn: kernfs_node of interest
287  *
288  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
289  * called from any context.
290  */
291 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
292 {
293         struct kernfs_node *parent;
294         unsigned long flags;
295
296         spin_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
297         parent = kn->parent;
298         kernfs_get(parent);
299         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
300
301         return parent;
302 }
303
304 /**
305  *      kernfs_name_hash
306  *      @name: Null terminated string to hash
307  *      @ns:   Namespace tag to hash
308  *
309  *      Returns 31 bit hash of ns + name (so it fits in an off_t )
310  */
311 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
312 {
313         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
314         unsigned int len = strlen(name);
315         while (len--)
316                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
317         hash = end_name_hash(hash);
318         hash &= 0x7fffffffU;
319         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
320         if (hash < 2)
321                 hash += 2;
322         if (hash >= INT_MAX)
323                 hash = INT_MAX - 1;
324         return hash;
325 }
326
327 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
328                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
329 {
330         if (hash < kn->hash)
331                 return -1;
332         if (hash > kn->hash)
333                 return 1;
334         if (ns < kn->ns)
335                 return -1;
336         if (ns > kn->ns)
337                 return 1;
338         return strcmp(name, kn->name);
339 }
340
341 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
342                              const struct kernfs_node *right)
343 {
344         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
345 }
346
347 /**
348  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
349  *      @kn: kernfs_node of interest
350  *
351  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
352  *      @kn->parent->dir.children.
353  *
354  *      Locking:
355  *      kernfs_rwsem held exclusive
356  *
357  *      RETURNS:
358  *      0 on susccess -EEXIST on failure.
359  */
360 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
361 {
362         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
363         struct rb_node *parent = NULL;
364
365         while (*node) {
366                 struct kernfs_node *pos;
367                 int result;
368
369                 pos = rb_to_kn(*node);
370                 parent = *node;
371                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
372                 if (result < 0)
373                         node = &pos->rb.rb_left;
374                 else if (result > 0)
375                         node = &pos->rb.rb_right;
376                 else
377                         return -EEXIST;
378         }
379
380         /* add new node and rebalance the tree */
381         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
382         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
383
384         /* successfully added, account subdir number */
385         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
386                 kn->parent->dir.subdirs++;
387         kernfs_inc_rev(kn->parent);
388
389         return 0;
390 }
391
392 /**
393  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
394  *      @kn: kernfs_node of interest
395  *
396  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
397  *      kn->parent->dir.children.  Returns %true if @kn was actually
398  *      removed, %false if @kn wasn't on the rbtree.
399  *
400  *      Locking:
401  *      kernfs_rwsem held exclusive
402  */
403 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
404 {
405         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
406                 return false;
407
408         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
409                 kn->parent->dir.subdirs--;
410         kernfs_inc_rev(kn->parent);
411
412         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
413         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
414         return true;
415 }
416
417 /**
418  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
419  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
420  *
421  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
422  *      is NULL.
423  *
424  *      RETURNS:
425  *      Pointer to @kn on success, NULL on failure.
426  */
427 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
428 {
429         if (unlikely(!kn))
430                 return NULL;
431
432         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
433                 return NULL;
434
435         if (kernfs_lockdep(kn))
436                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
437         return kn;
438 }
439
440 /**
441  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
442  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
443  *
444  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
445  *      is NULL.
446  */
447 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
448 {
449         int v;
450
451         if (unlikely(!kn))
452                 return;
453
454         if (kernfs_lockdep(kn))
455                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
456         v = atomic_dec_return(&kn->active);
457         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
458                 return;
459
460         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
461 }
462
463 /**
464  * kernfs_drain - drain kernfs_node
465  * @kn: kernfs_node to drain
466  *
467  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Mutiple
468  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
469  * return after draining is complete.
470  */
471 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
472         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
473         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
474 {
475         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
476
477         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
478         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
479
480         /*
481          * Skip draining if already fully drained. This avoids draining and its
482          * lockdep annotations for nodes which have never been activated
483          * allowing embedding kernfs_remove() in create error paths without
484          * worrying about draining.
485          */
486         if (atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS &&
487             !kernfs_should_drain_open_files(kn))
488                 return;
489
490         up_write(&root->kernfs_rwsem);
491
492         if (kernfs_lockdep(kn)) {
493                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
494                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
495                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
496         }
497
498         wait_event(root->deactivate_waitq,
499                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
500
501         if (kernfs_lockdep(kn)) {
502                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
503                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
504         }
505
506         if (kernfs_should_drain_open_files(kn))
507                 kernfs_drain_open_files(kn);
508
509         down_write(&root->kernfs_rwsem);
510 }
511
512 /**
513  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
514  * @kn: the target kernfs_node
515  */
516 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
517 {
518         if (kn) {
519                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
520                 atomic_inc(&kn->count);
521         }
522 }
523 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
524
525 /**
526  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
527  * @kn: the target kernfs_node
528  *
529  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
530  */
531 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
532 {
533         struct kernfs_node *parent;
534         struct kernfs_root *root;
535
536         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
537                 return;
538         root = kernfs_root(kn);
539  repeat:
540         /*
541          * Moving/renaming is always done while holding reference.
542          * kn->parent won't change beneath us.
543          */
544         parent = kn->parent;
545
546         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
547                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
548                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
549
550         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
551                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
552
553         kfree_const(kn->name);
554
555         if (kn->iattr) {
556                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs);
557                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
558         }
559         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
560         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
561         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
562         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
563
564         kn = parent;
565         if (kn) {
566                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
567                         goto repeat;
568         } else {
569                 /* just released the root kn, free @root too */
570                 idr_destroy(&root->ino_idr);
571                 kfree(root);
572         }
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
575
576 /**
577  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
578  * @dentry: the dentry in question
579  *
580  * Return the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
581  * kernfs one, %NULL is returned.
582  *
583  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
584  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
585  * fully responsible for determining what's accessible.
586  */
587 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
588 {
589         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
590                 return kernfs_dentry_node(dentry);
591         return NULL;
592 }
593
594 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
595                                              struct kernfs_node *parent,
596                                              const char *name, umode_t mode,
597                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
598                                              unsigned flags)
599 {
600         struct kernfs_node *kn;
601         u32 id_highbits;
602         int ret;
603
604         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
605         if (!name)
606                 return NULL;
607
608         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
609         if (!kn)
610                 goto err_out1;
611
612         idr_preload(GFP_KERNEL);
613         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
614         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
615         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
616                 root->id_highbits++;
617         id_highbits = root->id_highbits;
618         root->last_id_lowbits = ret;
619         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
620         idr_preload_end();
621         if (ret < 0)
622                 goto err_out2;
623
624         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
625
626         atomic_set(&kn->count, 1);
627         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
628         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
629
630         kn->name = name;
631         kn->mode = mode;
632         kn->flags = flags;
633
634         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
635                 struct iattr iattr = {
636                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
637                         .ia_uid = uid,
638                         .ia_gid = gid,
639                 };
640
641                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
642                 if (ret < 0)
643                         goto err_out3;
644         }
645
646         if (parent) {
647                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
648                 if (ret)
649                         goto err_out3;
650         }
651
652         return kn;
653
654  err_out3:
655         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
656         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
657         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
658  err_out2:
659         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
660  err_out1:
661         kfree_const(name);
662         return NULL;
663 }
664
665 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
666                                     const char *name, umode_t mode,
667                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
668                                     unsigned flags)
669 {
670         struct kernfs_node *kn;
671
672         if (parent->mode & S_ISGID) {
673                 /* this code block imitates inode_init_owner() for
674                  * kernfs
675                  */
676
677                 if (parent->iattr)
678                         gid = parent->iattr->ia_gid;
679
680                 if (flags & KERNFS_DIR)
681                         mode |= S_ISGID;
682         }
683
684         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
685                                name, mode, uid, gid, flags);
686         if (kn) {
687                 kernfs_get(parent);
688                 kn->parent = parent;
689         }
690         return kn;
691 }
692
693 /*
694  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
695  * @root: the kernfs root
696  * @id: the target node id
697  *
698  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
699  * zero, all generations are matched.
700  *
701  * RETURNS:
702  * NULL on failure. Return a kernfs node with reference counter incremented
703  */
704 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
705                                                    u64 id)
706 {
707         struct kernfs_node *kn;
708         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
709         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
710
711         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
712
713         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
714         if (!kn)
715                 goto err_unlock;
716
717         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
718                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
719                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
720                         goto err_unlock;
721         } else {
722                 /* 0 matches all generations */
723                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
724                         goto err_unlock;
725         }
726
727         /*
728          * We should fail if @kn has never been activated and guarantee success
729          * if the caller knows that @kn is active. Both can be achieved by
730          * __kernfs_active() which tests @kn->active without kernfs_rwsem.
731          */
732         if (unlikely(!__kernfs_active(kn) || !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
733                 goto err_unlock;
734
735         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
736         return kn;
737 err_unlock:
738         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
739         return NULL;
740 }
741
742 /**
743  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
744  *      @kn: kernfs_node to be added
745  *
746  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
747  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
748  *      directory and link into the children list of the parent.
749  *
750  *      RETURNS:
751  *      0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
752  *      exists.
753  */
754 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
755 {
756         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
757         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
758         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
759         bool has_ns;
760         int ret;
761
762         down_write(&root->kernfs_rwsem);
763
764         ret = -EINVAL;
765         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
766         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
767                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
768                 goto out_unlock;
769
770         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
771                 goto out_unlock;
772
773         ret = -ENOENT;
774         if (parent->flags & (KERNFS_REMOVING | KERNFS_EMPTY_DIR))
775                 goto out_unlock;
776
777         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
778
779         ret = kernfs_link_sibling(kn);
780         if (ret)
781                 goto out_unlock;
782
783         /* Update timestamps on the parent */
784         ps_iattr = parent->iattr;
785         if (ps_iattr) {
786                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
787                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
788         }
789
790         up_write(&root->kernfs_rwsem);
791
792         /*
793          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
794          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
795          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
796          * been activated is not visible to userland and its removal won't
797          * trigger deactivation.
798          */
799         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
800                 kernfs_activate(kn);
801         return 0;
802
803 out_unlock:
804         up_write(&root->kernfs_rwsem);
805         return ret;
806 }
807
808 /**
809  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
810  * @parent: kernfs_node to search under
811  * @name: name to look for
812  * @ns: the namespace tag to use
813  *
814  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.  Returns pointer to
815  * the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
816  */
817 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
818                                           const unsigned char *name,
819                                           const void *ns)
820 {
821         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
822         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
823         unsigned int hash;
824
825         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
826
827         if (has_ns != (bool)ns) {
828                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
829                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
830                 return NULL;
831         }
832
833         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
834         while (node) {
835                 struct kernfs_node *kn;
836                 int result;
837
838                 kn = rb_to_kn(node);
839                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
840                 if (result < 0)
841                         node = node->rb_left;
842                 else if (result > 0)
843                         node = node->rb_right;
844                 else
845                         return kn;
846         }
847         return NULL;
848 }
849
850 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
851                                           const unsigned char *path,
852                                           const void *ns)
853 {
854         size_t len;
855         char *p, *name;
856
857         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
858
859         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
860
861         len = strlcpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
862
863         if (len >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
864                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
865                 return NULL;
866         }
867
868         p = kernfs_pr_cont_buf;
869
870         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
871                 if (*name == '\0')
872                         continue;
873                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
874         }
875
876         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
877
878         return parent;
879 }
880
881 /**
882  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
883  * @parent: kernfs_node to search under
884  * @name: name to look for
885  * @ns: the namespace tag to use
886  *
887  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
888  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
889  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
890  */
891 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
892                                            const char *name, const void *ns)
893 {
894         struct kernfs_node *kn;
895         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
896
897         down_read(&root->kernfs_rwsem);
898         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
899         kernfs_get(kn);
900         up_read(&root->kernfs_rwsem);
901
902         return kn;
903 }
904 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
905
906 /**
907  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
908  * @parent: kernfs_node to search under
909  * @path: path to look for
910  * @ns: the namespace tag to use
911  *
912  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
913  * if found.  This function may sleep and returns pointer to the found
914  * kernfs_node on success, %NULL on failure.
915  */
916 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
917                                            const char *path, const void *ns)
918 {
919         struct kernfs_node *kn;
920         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
921
922         down_read(&root->kernfs_rwsem);
923         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
924         kernfs_get(kn);
925         up_read(&root->kernfs_rwsem);
926
927         return kn;
928 }
929
930 /**
931  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
932  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
933  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
934  * @priv: opaque data associated with the new directory
935  *
936  * Returns the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
937  * failure.
938  */
939 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
940                                        unsigned int flags, void *priv)
941 {
942         struct kernfs_root *root;
943         struct kernfs_node *kn;
944
945         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
946         if (!root)
947                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
948
949         idr_init(&root->ino_idr);
950         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
951         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
952
953         /*
954          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
955          * High bits generation.  The starting value for both ino and
956          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
957          * accordingly.
958          */
959         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
960                 root->id_highbits = 0;
961         else
962                 root->id_highbits = 1;
963
964         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
965                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
966                                KERNFS_DIR);
967         if (!kn) {
968                 idr_destroy(&root->ino_idr);
969                 kfree(root);
970                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
971         }
972
973         kn->priv = priv;
974         kn->dir.root = root;
975
976         root->syscall_ops = scops;
977         root->flags = flags;
978         root->kn = kn;
979         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
980
981         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
982                 kernfs_activate(kn);
983
984         return root;
985 }
986
987 /**
988  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
989  * @root: root of the hierarchy to destroy
990  *
991  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
992  * directories and destroying @root.
993  */
994 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
995 {
996         /*
997          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
998          *  shouldn't be freed during the operation.
999          */
1000         kernfs_get(root->kn);
1001         kernfs_remove(root->kn);
1002         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
1003 }
1004
1005 /**
1006  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
1007  * @root: root to use to lookup
1008  */
1009 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
1010 {
1011         return root->kn;
1012 }
1013
1014 /**
1015  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
1016  * @parent: parent in which to create a new directory
1017  * @name: name of the new directory
1018  * @mode: mode of the new directory
1019  * @uid: uid of the new directory
1020  * @gid: gid of the new directory
1021  * @priv: opaque data associated with the new directory
1022  * @ns: optional namespace tag of the directory
1023  *
1024  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1025  */
1026 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1027                                          const char *name, umode_t mode,
1028                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1029                                          void *priv, const void *ns)
1030 {
1031         struct kernfs_node *kn;
1032         int rc;
1033
1034         /* allocate */
1035         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1036                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1037         if (!kn)
1038                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1039
1040         kn->dir.root = parent->dir.root;
1041         kn->ns = ns;
1042         kn->priv = priv;
1043
1044         /* link in */
1045         rc = kernfs_add_one(kn);
1046         if (!rc)
1047                 return kn;
1048
1049         kernfs_put(kn);
1050         return ERR_PTR(rc);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1055  * @parent: parent in which to create a new directory
1056  * @name: name of the new directory
1057  *
1058  * Returns the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1059  */
1060 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1061                                             const char *name)
1062 {
1063         struct kernfs_node *kn;
1064         int rc;
1065
1066         /* allocate */
1067         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1068                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1069         if (!kn)
1070                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1071
1072         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1073         kn->dir.root = parent->dir.root;
1074         kn->ns = NULL;
1075         kn->priv = NULL;
1076
1077         /* link in */
1078         rc = kernfs_add_one(kn);
1079         if (!rc)
1080                 return kn;
1081
1082         kernfs_put(kn);
1083         return ERR_PTR(rc);
1084 }
1085
1086 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1087 {
1088         struct kernfs_node *kn;
1089         struct kernfs_root *root;
1090
1091         if (flags & LOOKUP_RCU)
1092                 return -ECHILD;
1093
1094         /* Negative hashed dentry? */
1095         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1096                 struct kernfs_node *parent;
1097
1098                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1099                  * proceed to ->lookup.
1100                  */
1101                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1102                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1103                 if (parent) {
1104                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1105                         root = kernfs_root(parent);
1106                         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1107                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1108                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1109                                 return 0;
1110                         }
1111                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1112                 } else
1113                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1114
1115                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1116                  * dentry negative and return success.
1117                  */
1118                 return 1;
1119         }
1120
1121         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1122         root = kernfs_root(kn);
1123         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1124
1125         /* The kernfs node has been deactivated */
1126         if (!kernfs_active(kn))
1127                 goto out_bad;
1128
1129         /* The kernfs node has been moved? */
1130         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1131                 goto out_bad;
1132
1133         /* The kernfs node has been renamed */
1134         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1135                 goto out_bad;
1136
1137         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1138         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1139             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1140                 goto out_bad;
1141
1142         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1143         return 1;
1144 out_bad:
1145         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1150         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1151 };
1152
1153 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1154                                         struct dentry *dentry,
1155                                         unsigned int flags)
1156 {
1157         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1158         struct kernfs_node *kn;
1159         struct kernfs_root *root;
1160         struct inode *inode = NULL;
1161         const void *ns = NULL;
1162
1163         root = kernfs_root(parent);
1164         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1165         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1166                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1167
1168         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1169         /* attach dentry and inode */
1170         if (kn) {
1171                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1172                  * create a negative.
1173                  */
1174                 if (!kernfs_active(kn)) {
1175                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1176                         return NULL;
1177                 }
1178                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1179                 if (!inode)
1180                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1181         }
1182         /*
1183          * Needed for negative dentry validation.
1184          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1185          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1186          * called from vfs_rmdir().
1187          */
1188         if (!IS_ERR(inode))
1189                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1190         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1191
1192         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1193         return d_splice_alias(inode, dentry);
1194 }
1195
1196 static int kernfs_iop_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns,
1197                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1198                             umode_t mode)
1199 {
1200         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1201         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1202         int ret;
1203
1204         if (!scops || !scops->mkdir)
1205                 return -EPERM;
1206
1207         if (!kernfs_get_active(parent))
1208                 return -ENODEV;
1209
1210         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1211
1212         kernfs_put_active(parent);
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1217 {
1218         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1219         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1220         int ret;
1221
1222         if (!scops || !scops->rmdir)
1223                 return -EPERM;
1224
1225         if (!kernfs_get_active(kn))
1226                 return -ENODEV;
1227
1228         ret = scops->rmdir(kn);
1229
1230         kernfs_put_active(kn);
1231         return ret;
1232 }
1233
1234 static int kernfs_iop_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
1235                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1236                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1237                              unsigned int flags)
1238 {
1239         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1240         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1241         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1242         int ret;
1243
1244         if (flags)
1245                 return -EINVAL;
1246
1247         if (!scops || !scops->rename)
1248                 return -EPERM;
1249
1250         if (!kernfs_get_active(kn))
1251                 return -ENODEV;
1252
1253         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1254                 kernfs_put_active(kn);
1255                 return -ENODEV;
1256         }
1257
1258         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1259
1260         kernfs_put_active(new_parent);
1261         kernfs_put_active(kn);
1262         return ret;
1263 }
1264
1265 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1266         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1267         .permission     = kernfs_iop_permission,
1268         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1269         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1270         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1271
1272         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1273         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1274         .rename         = kernfs_iop_rename,
1275 };
1276
1277 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1278 {
1279         struct kernfs_node *last;
1280
1281         while (true) {
1282                 struct rb_node *rbn;
1283
1284                 last = pos;
1285
1286                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1287                         break;
1288
1289                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1290                 if (!rbn)
1291                         break;
1292
1293                 pos = rb_to_kn(rbn);
1294         }
1295
1296         return last;
1297 }
1298
1299 /**
1300  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1301  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1302  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1303  *
1304  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1305  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1306  * visited.
1307  */
1308 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1309                                                        struct kernfs_node *root)
1310 {
1311         struct rb_node *rbn;
1312
1313         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1314
1315         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1316         if (!pos)
1317                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1318
1319         /* if we visited @root, we're done */
1320         if (pos == root)
1321                 return NULL;
1322
1323         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1324         rbn = rb_next(&pos->rb);
1325         if (rbn)
1326                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1327
1328         /* no sibling left, visit parent */
1329         return pos->parent;
1330 }
1331
1332 static void kernfs_activate_one(struct kernfs_node *kn)
1333 {
1334         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1335
1336         kn->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1337
1338         if (kernfs_active(kn) || (kn->flags & (KERNFS_HIDDEN | KERNFS_REMOVING)))
1339                 return;
1340
1341         WARN_ON_ONCE(kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1342         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1343
1344         atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1345 }
1346
1347 /**
1348  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1349  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1350  *
1351  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1352  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1353  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1354  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1355  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1356  *
1357  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1358  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1359  */
1360 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1361 {
1362         struct kernfs_node *pos;
1363         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1364
1365         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1366
1367         pos = NULL;
1368         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1369                 kernfs_activate_one(pos);
1370
1371         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1372 }
1373
1374 /**
1375  * kernfs_show - show or hide a node
1376  * @kn: kernfs_node to show or hide
1377  * @show: whether to show or hide
1378  *
1379  * If @show is %false, @kn is marked hidden and deactivated. A hidden node is
1380  * ignored in future activaitons. If %true, the mark is removed and activation
1381  * state is restored. This function won't implicitly activate a new node in a
1382  * %KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED root which hasn't been activated yet.
1383  *
1384  * To avoid recursion complexities, directories aren't supported for now.
1385  */
1386 void kernfs_show(struct kernfs_node *kn, bool show)
1387 {
1388         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1389
1390         if (WARN_ON_ONCE(kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR))
1391                 return;
1392
1393         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1394
1395         if (show) {
1396                 kn->flags &= ~KERNFS_HIDDEN;
1397                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1398                         kernfs_activate_one(kn);
1399         } else {
1400                 kn->flags |= KERNFS_HIDDEN;
1401                 if (kernfs_active(kn))
1402                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1403                 kernfs_drain(kn);
1404         }
1405
1406         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1407 }
1408
1409 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1410 {
1411         struct kernfs_node *pos;
1412
1413         /* Short-circuit if non-root @kn has already finished removal. */
1414         if (!kn)
1415                 return;
1416
1417         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1418
1419         /*
1420          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1421          * after removal.
1422          */
1423         if (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
1424                 return;
1425
1426         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1427
1428         /* prevent new usage by marking all nodes removing and deactivating */
1429         pos = NULL;
1430         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1431                 pos->flags |= KERNFS_REMOVING;
1432                 if (kernfs_active(pos))
1433                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1434         }
1435
1436         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1437         do {
1438                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1439
1440                 /*
1441                  * kernfs_drain() may drop kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1442                  * base ref could have been put by someone else by the time
1443                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1444                  * underneath us.
1445                  */
1446                 kernfs_get(pos);
1447
1448                 kernfs_drain(pos);
1449
1450                 /*
1451                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1452                  * to decide who's responsible for cleanups.
1453                  */
1454                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1455                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1456                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1457
1458                         /* update timestamps on the parent */
1459                         if (ps_iattr) {
1460                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1461                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1462                         }
1463
1464                         kernfs_put(pos);
1465                 }
1466
1467                 kernfs_put(pos);
1468         } while (pos != kn);
1469 }
1470
1471 /**
1472  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1473  * @kn: the kernfs_node to remove
1474  *
1475  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1476  */
1477 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1478 {
1479         struct kernfs_root *root;
1480
1481         if (!kn)
1482                 return;
1483
1484         root = kernfs_root(kn);
1485
1486         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1487         __kernfs_remove(kn);
1488         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1489 }
1490
1491 /**
1492  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1493  * @kn: the self kernfs_node
1494  *
1495  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1496  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1497  * this function must also be matched with an invocation of
1498  * kernfs_unbreak_active_protection().
1499  *
1500  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1501  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1502  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1503  * dereferences are accessible.
1504  */
1505 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1506 {
1507         /*
1508          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1509          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1510          */
1511         kernfs_put_active(kn);
1512 }
1513
1514 /**
1515  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1516  * @kn: the self kernfs_node
1517  *
1518  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1519  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1520  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1521  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1522  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1523  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1524  *
1525  * While this function may be called at any point after
1526  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1527  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1528  */
1529 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1530 {
1531         /*
1532          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1533          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1534          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1535          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1536          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1537          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1538          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1539          */
1540         atomic_inc(&kn->active);
1541         if (kernfs_lockdep(kn))
1542                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1543 }
1544
1545 /**
1546  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1547  * @kn: the self kernfs_node to remove
1548  *
1549  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1550  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1551  * implement a file operation which deletes itself.
1552  *
1553  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1554  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1555  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1556  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1557  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1558  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1559  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1560  * kernfs_remove() on self.
1561  *
1562  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1563  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1564  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1565  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1566  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1567  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1568  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1569  * finish only after the whole operation is complete.
1570  */
1571 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1572 {
1573         bool ret;
1574         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1575
1576         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1577         kernfs_break_active_protection(kn);
1578
1579         /*
1580          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1581          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1582          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1583          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1584          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1585          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1586          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1587          */
1588         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1589                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1590                 __kernfs_remove(kn);
1591                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1592                 ret = true;
1593         } else {
1594                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1595                 DEFINE_WAIT(wait);
1596
1597                 while (true) {
1598                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1599
1600                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1601                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1602                                 break;
1603
1604                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1605                         schedule();
1606                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1607                 }
1608                 finish_wait(waitq, &wait);
1609                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1610                 ret = false;
1611         }
1612
1613         /*
1614          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1615          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1616          */
1617         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1618
1619         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 /**
1624  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1625  * @parent: parent of the target
1626  * @name: name of the kernfs_node to remove
1627  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1628  *
1629  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1630  * Returns 0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1631  */
1632 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1633                              const void *ns)
1634 {
1635         struct kernfs_node *kn;
1636         struct kernfs_root *root;
1637
1638         if (!parent) {
1639                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1640                         name);
1641                 return -ENOENT;
1642         }
1643
1644         root = kernfs_root(parent);
1645         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1646
1647         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1648         if (kn) {
1649                 kernfs_get(kn);
1650                 __kernfs_remove(kn);
1651                 kernfs_put(kn);
1652         }
1653
1654         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1655
1656         if (kn)
1657                 return 0;
1658         else
1659                 return -ENOENT;
1660 }
1661
1662 /**
1663  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1664  * @kn: target node
1665  * @new_parent: new parent to put @sd under
1666  * @new_name: new name
1667  * @new_ns: new namespace tag
1668  */
1669 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1670                      const char *new_name, const void *new_ns)
1671 {
1672         struct kernfs_node *old_parent;
1673         struct kernfs_root *root;
1674         const char *old_name = NULL;
1675         int error;
1676
1677         /* can't move or rename root */
1678         if (!kn->parent)
1679                 return -EINVAL;
1680
1681         root = kernfs_root(kn);
1682         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1683
1684         error = -ENOENT;
1685         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1686             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1687                 goto out;
1688
1689         error = 0;
1690         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1691             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1692                 goto out;       /* nothing to rename */
1693
1694         error = -EEXIST;
1695         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1696                 goto out;
1697
1698         /* rename kernfs_node */
1699         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1700                 error = -ENOMEM;
1701                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1702                 if (!new_name)
1703                         goto out;
1704         } else {
1705                 new_name = NULL;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1710          */
1711         kernfs_unlink_sibling(kn);
1712         kernfs_get(new_parent);
1713
1714         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1715         spin_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1716
1717         old_parent = kn->parent;
1718         kn->parent = new_parent;
1719
1720         kn->ns = new_ns;
1721         if (new_name) {
1722                 old_name = kn->name;
1723                 kn->name = new_name;
1724         }
1725
1726         spin_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1727
1728         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1729         kernfs_link_sibling(kn);
1730
1731         kernfs_put(old_parent);
1732         kfree_const(old_name);
1733
1734         error = 0;
1735  out:
1736         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1737         return error;
1738 }
1739
1740 /* Relationship between mode and the DT_xxx types */
1741 static inline unsigned char dt_type(struct kernfs_node *kn)
1742 {
1743         return (kn->mode >> 12) & 15;
1744 }
1745
1746 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1747 {
1748         kernfs_put(filp->private_data);
1749         return 0;
1750 }
1751
1752 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1753         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1754 {
1755         if (pos) {
1756                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1757                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1758                 kernfs_put(pos);
1759                 if (!valid)
1760                         pos = NULL;
1761         }
1762         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1763                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1764                 while (node) {
1765                         pos = rb_to_kn(node);
1766
1767                         if (hash < pos->hash)
1768                                 node = node->rb_left;
1769                         else if (hash > pos->hash)
1770                                 node = node->rb_right;
1771                         else
1772                                 break;
1773                 }
1774         }
1775         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1776         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1777                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1778                 if (!node)
1779                         pos = NULL;
1780                 else
1781                         pos = rb_to_kn(node);
1782         }
1783         return pos;
1784 }
1785
1786 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1787         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1788 {
1789         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1790         if (pos) {
1791                 do {
1792                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1793                         if (!node)
1794                                 pos = NULL;
1795                         else
1796                                 pos = rb_to_kn(node);
1797                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1798         }
1799         return pos;
1800 }
1801
1802 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1803 {
1804         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1805         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1806         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1807         struct kernfs_root *root;
1808         const void *ns = NULL;
1809
1810         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1811                 return 0;
1812
1813         root = kernfs_root(parent);
1814         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1815
1816         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1817                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1818
1819         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1820              pos;
1821              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1822                 const char *name = pos->name;
1823                 unsigned int type = dt_type(pos);
1824                 int len = strlen(name);
1825                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1826
1827                 ctx->pos = pos->hash;
1828                 file->private_data = pos;
1829                 kernfs_get(pos);
1830
1831                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1832                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1833                         return 0;
1834                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1835         }
1836         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1837         file->private_data = NULL;
1838         ctx->pos = INT_MAX;
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1843         .read           = generic_read_dir,
1844         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1845         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1846         .llseek         = generic_file_llseek,
1847 };