OSDN Git Service

Merge tag 'write-page-prefaulting' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[uclinux-h8/linux.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/fs.h>
56 #include <linux/init.h>
57 #include <linux/security.h>
58 #include <linux/slab.h>
59 #include <linux/syscalls.h>
60 #include <linux/time.h>
61 #include <linux/rcupdate.h>
62 #include <linux/pid_namespace.h>
63 #include <linux/hashtable.h>
64 #include <linux/percpu.h>
65 #include <linux/sysctl.h>
66
67 #define CREATE_TRACE_POINTS
68 #include <trace/events/filelock.h>
69
70 #include <linux/uaccess.h>
71
72 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
73 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
74 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG|FL_LAYOUT))
75 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
76 #define IS_REMOTELCK(fl)        (fl->fl_pid <= 0)
77
78 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
79 {
80         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
81 }
82
83 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
84 {
85         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
86                 return F_UNLCK;
87         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
88                 return F_RDLCK;
89         return fl->fl_type;
90 }
91
92 static int leases_enable = 1;
93 static int lease_break_time = 45;
94
95 #ifdef CONFIG_SYSCTL
96 static struct ctl_table locks_sysctls[] = {
97         {
98                 .procname       = "leases-enable",
99                 .data           = &leases_enable,
100                 .maxlen         = sizeof(int),
101                 .mode           = 0644,
102                 .proc_handler   = proc_dointvec,
103         },
104 #ifdef CONFIG_MMU
105         {
106                 .procname       = "lease-break-time",
107                 .data           = &lease_break_time,
108                 .maxlen         = sizeof(int),
109                 .mode           = 0644,
110                 .proc_handler   = proc_dointvec,
111         },
112 #endif /* CONFIG_MMU */
113         {}
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 __read_mostly;
170 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
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 = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
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 = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
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 = locks_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 = inode->i_flctx;
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 /* Free a lock which is not in use. */
304 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
305 {
306         locks_release_private(fl);
307         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
308 }
309 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
310
311 static void
312 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
313 {
314         struct file_lock *fl;
315
316         while (!list_empty(dispose)) {
317                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_list);
318                 list_del_init(&fl->fl_list);
319                 locks_free_lock(fl);
320         }
321 }
322
323 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
324 {
325         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
326         locks_init_lock_heads(fl);
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
329
330 /*
331  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
332  */
333 void locks_copy_conflock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
334 {
335         new->fl_owner = fl->fl_owner;
336         new->fl_pid = fl->fl_pid;
337         new->fl_file = NULL;
338         new->fl_flags = fl->fl_flags;
339         new->fl_type = fl->fl_type;
340         new->fl_start = fl->fl_start;
341         new->fl_end = fl->fl_end;
342         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
343         new->fl_ops = NULL;
344
345         if (fl->fl_lmops) {
346                 if (fl->fl_lmops->lm_get_owner)
347                         fl->fl_lmops->lm_get_owner(fl->fl_owner);
348         }
349 }
350 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_conflock);
351
352 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
353 {
354         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
355         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
356
357         locks_copy_conflock(new, fl);
358
359         new->fl_file = fl->fl_file;
360         new->fl_ops = fl->fl_ops;
361
362         if (fl->fl_ops) {
363                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
364                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
365         }
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
368
369 static void locks_move_blocks(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
370 {
371         struct file_lock *f;
372
373         /*
374          * As ctx->flc_lock is held, new requests cannot be added to
375          * ->fl_blocked_requests, so we don't need a lock to check if it
376          * is empty.
377          */
378         if (list_empty(&fl->fl_blocked_requests))
379                 return;
380         spin_lock(&blocked_lock_lock);
381         list_splice_init(&fl->fl_blocked_requests, &new->fl_blocked_requests);
382         list_for_each_entry(f, &new->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
383                 f->fl_blocker = new;
384         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
385 }
386
387 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
388         switch (cmd) {
389         case LOCK_SH:
390                 return F_RDLCK;
391         case LOCK_EX:
392                 return F_WRLCK;
393         case LOCK_UN:
394                 return F_UNLCK;
395         }
396         return -EINVAL;
397 }
398
399 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
400 static struct file_lock *
401 flock_make_lock(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl)
402 {
403         int type = flock_translate_cmd(cmd);
404
405         if (type < 0)
406                 return ERR_PTR(type);
407
408         if (fl == NULL) {
409                 fl = locks_alloc_lock();
410                 if (fl == NULL)
411                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
412         } else {
413                 locks_init_lock(fl);
414         }
415
416         fl->fl_file = filp;
417         fl->fl_owner = filp;
418         fl->fl_pid = current->tgid;
419         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
420         fl->fl_type = type;
421         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
422
423         return fl;
424 }
425
426 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
427 {
428         switch (type) {
429         case F_RDLCK:
430         case F_WRLCK:
431         case F_UNLCK:
432                 fl->fl_type = type;
433                 break;
434         default:
435                 return -EINVAL;
436         }
437         return 0;
438 }
439
440 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
441                                  struct flock64 *l)
442 {
443         switch (l->l_whence) {
444         case SEEK_SET:
445                 fl->fl_start = 0;
446                 break;
447         case SEEK_CUR:
448                 fl->fl_start = filp->f_pos;
449                 break;
450         case SEEK_END:
451                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
452                 break;
453         default:
454                 return -EINVAL;
455         }
456         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
457                 return -EOVERFLOW;
458         fl->fl_start += l->l_start;
459         if (fl->fl_start < 0)
460                 return -EINVAL;
461
462         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
463            POSIX-2001 defines it. */
464         if (l->l_len > 0) {
465                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
466                         return -EOVERFLOW;
467                 fl->fl_end = fl->fl_start + (l->l_len - 1);
468
469         } else if (l->l_len < 0) {
470                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
471                         return -EINVAL;
472                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
473                 fl->fl_start += l->l_len;
474         } else
475                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
476
477         fl->fl_owner = current->files;
478         fl->fl_pid = current->tgid;
479         fl->fl_file = filp;
480         fl->fl_flags = FL_POSIX;
481         fl->fl_ops = NULL;
482         fl->fl_lmops = NULL;
483
484         return assign_type(fl, l->l_type);
485 }
486
487 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
488  * style lock.
489  */
490 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
491                                struct flock *l)
492 {
493         struct flock64 ll = {
494                 .l_type = l->l_type,
495                 .l_whence = l->l_whence,
496                 .l_start = l->l_start,
497                 .l_len = l->l_len,
498         };
499
500         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
501 }
502
503 /* default lease lock manager operations */
504 static bool
505 lease_break_callback(struct file_lock *fl)
506 {
507         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
508         return false;
509 }
510
511 static void
512 lease_setup(struct file_lock *fl, void **priv)
513 {
514         struct file *filp = fl->fl_file;
515         struct fasync_struct *fa = *priv;
516
517         /*
518          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any. If there was no
519          * old entry, then it used "priv" and inserted it into the fasync list.
520          * Clear the pointer to indicate that it shouldn't be freed.
521          */
522         if (!fasync_insert_entry(fa->fa_fd, filp, &fl->fl_fasync, fa))
523                 *priv = NULL;
524
525         __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_TGID, 0);
526 }
527
528 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
529         .lm_break = lease_break_callback,
530         .lm_change = lease_modify,
531         .lm_setup = lease_setup,
532 };
533
534 /*
535  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
536  */
537 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
538 {
539         if (assign_type(fl, type) != 0)
540                 return -EINVAL;
541
542         fl->fl_owner = filp;
543         fl->fl_pid = current->tgid;
544
545         fl->fl_file = filp;
546         fl->fl_flags = FL_LEASE;
547         fl->fl_start = 0;
548         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
549         fl->fl_ops = NULL;
550         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
551         return 0;
552 }
553
554 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
555 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
556 {
557         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
558         int error = -ENOMEM;
559
560         if (fl == NULL)
561                 return ERR_PTR(error);
562
563         error = lease_init(filp, type, fl);
564         if (error) {
565                 locks_free_lock(fl);
566                 return ERR_PTR(error);
567         }
568         return fl;
569 }
570
571 /* Check if two locks overlap each other.
572  */
573 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
574 {
575         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
576                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
577 }
578
579 /*
580  * Check whether two locks have the same owner.
581  */
582 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
583 {
584         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
585 }
586
587 /* Must be called with the flc_lock held! */
588 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
589 {
590         struct file_lock_list_struct *fll = this_cpu_ptr(&file_lock_list);
591
592         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
593
594         spin_lock(&fll->lock);
595         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
596         hlist_add_head(&fl->fl_link, &fll->hlist);
597         spin_unlock(&fll->lock);
598 }
599
600 /* Must be called with the flc_lock held! */
601 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
602 {
603         struct file_lock_list_struct *fll;
604
605         percpu_rwsem_assert_held(&file_rwsem);
606
607         /*
608          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
609          * is done while holding the flc_lock, and new insertions into the list
610          * also require that it be held.
611          */
612         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
613                 return;
614
615         fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, fl->fl_link_cpu);
616         spin_lock(&fll->lock);
617         hlist_del_init(&fl->fl_link);
618         spin_unlock(&fll->lock);
619 }
620
621 static unsigned long
622 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
623 {
624         return (unsigned long)fl->fl_owner;
625 }
626
627 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
628 {
629         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
630
631         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
632 }
633
634 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
635 {
636         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
637
638         hash_del(&waiter->fl_link);
639 }
640
641 /* Remove waiter from blocker's block list.
642  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
643  *
644  * Must be called with blocked_lock_lock held.
645  */
646 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
647 {
648         locks_delete_global_blocked(waiter);
649         list_del_init(&waiter->fl_blocked_member);
650 }
651
652 static void __locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
653 {
654         while (!list_empty(&blocker->fl_blocked_requests)) {
655                 struct file_lock *waiter;
656
657                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_blocked_requests,
658                                           struct file_lock, fl_blocked_member);
659                 __locks_delete_block(waiter);
660                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
661                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
662                 else
663                         wake_up(&waiter->fl_wait);
664
665                 /*
666                  * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done"
667                  * point in deleting a block. Paired with acquire at the top
668                  * of locks_delete_block().
669                  */
670                 smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
671         }
672 }
673
674 /**
675  *      locks_delete_block - stop waiting for a file lock
676  *      @waiter: the lock which was waiting
677  *
678  *      lockd/nfsd need to disconnect the lock while working on it.
679  */
680 int locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
681 {
682         int status = -ENOENT;
683
684         /*
685          * If fl_blocker is NULL, it won't be set again as this thread "owns"
686          * the lock and is the only one that might try to claim the lock.
687          *
688          * We use acquire/release to manage fl_blocker so that we can
689          * optimize away taking the blocked_lock_lock in many cases.
690          *
691          * The smp_load_acquire guarantees two things:
692          *
693          * 1/ that fl_blocked_requests can be tested locklessly. If something
694          * was recently added to that list it must have been in a locked region
695          * *before* the locked region when fl_blocker was set to NULL.
696          *
697          * 2/ that no other thread is accessing 'waiter', so it is safe to free
698          * it.  __locks_wake_up_blocks is careful not to touch waiter after
699          * fl_blocker is released.
700          *
701          * If a lockless check of fl_blocker shows it to be NULL, we know that
702          * no new locks can be inserted into its fl_blocked_requests list, and
703          * can avoid doing anything further if the list is empty.
704          */
705         if (!smp_load_acquire(&waiter->fl_blocker) &&
706             list_empty(&waiter->fl_blocked_requests))
707                 return status;
708
709         spin_lock(&blocked_lock_lock);
710         if (waiter->fl_blocker)
711                 status = 0;
712         __locks_wake_up_blocks(waiter);
713         __locks_delete_block(waiter);
714
715         /*
716          * The setting of fl_blocker to NULL marks the "done" point in deleting
717          * a block. Paired with acquire at the top of this function.
718          */
719         smp_store_release(&waiter->fl_blocker, NULL);
720         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
721         return status;
722 }
723 EXPORT_SYMBOL(locks_delete_block);
724
725 /* Insert waiter into blocker's block list.
726  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
727  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
728  * it seems like the reasonable thing to do.
729  *
730  * Must be called with both the flc_lock and blocked_lock_lock held. The
731  * fl_blocked_requests list itself is protected by the blocked_lock_lock,
732  * but by ensuring that the flc_lock is also held on insertions we can avoid
733  * taking the blocked_lock_lock in some cases when we see that the
734  * fl_blocked_requests list is empty.
735  *
736  * Rather than just adding to the list, we check for conflicts with any existing
737  * waiters, and add beneath any waiter that blocks the new waiter.
738  * Thus wakeups don't happen until needed.
739  */
740 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
741                                  struct file_lock *waiter,
742                                  bool conflict(struct file_lock *,
743                                                struct file_lock *))
744 {
745         struct file_lock *fl;
746         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_blocked_member));
747
748 new_blocker:
749         list_for_each_entry(fl, &blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
750                 if (conflict(fl, waiter)) {
751                         blocker =  fl;
752                         goto new_blocker;
753                 }
754         waiter->fl_blocker = blocker;
755         list_add_tail(&waiter->fl_blocked_member, &blocker->fl_blocked_requests);
756         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
757                 locks_insert_global_blocked(waiter);
758
759         /* The requests in waiter->fl_blocked are known to conflict with
760          * waiter, but might not conflict with blocker, or the requests
761          * and lock which block it.  So they all need to be woken.
762          */
763         __locks_wake_up_blocks(waiter);
764 }
765
766 /* Must be called with flc_lock held. */
767 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
768                                struct file_lock *waiter,
769                                bool conflict(struct file_lock *,
770                                              struct file_lock *))
771 {
772         spin_lock(&blocked_lock_lock);
773         __locks_insert_block(blocker, waiter, conflict);
774         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
775 }
776
777 /*
778  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
779  *
780  * Must be called with the inode->flc_lock held!
781  */
782 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
783 {
784         /*
785          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
786          * blocked requests are only added to the list under the flc_lock, and
787          * the flc_lock is always held here. Note that removal from the
788          * fl_blocked_requests list does not require the flc_lock, so we must
789          * recheck list_empty() after acquiring the blocked_lock_lock.
790          */
791         if (list_empty(&blocker->fl_blocked_requests))
792                 return;
793
794         spin_lock(&blocked_lock_lock);
795         __locks_wake_up_blocks(blocker);
796         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
797 }
798
799 static void
800 locks_insert_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *before)
801 {
802         list_add_tail(&fl->fl_list, before);
803         locks_insert_global_locks(fl);
804 }
805
806 static void
807 locks_unlink_lock_ctx(struct file_lock *fl)
808 {
809         locks_delete_global_locks(fl);
810         list_del_init(&fl->fl_list);
811         locks_wake_up_blocks(fl);
812 }
813
814 static void
815 locks_delete_lock_ctx(struct file_lock *fl, struct list_head *dispose)
816 {
817         locks_unlink_lock_ctx(fl);
818         if (dispose)
819                 list_add(&fl->fl_list, dispose);
820         else
821                 locks_free_lock(fl);
822 }
823
824 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
825  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
826  */
827 static bool locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
828                            struct file_lock *sys_fl)
829 {
830         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
831                 return true;
832         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
833                 return true;
834         return false;
835 }
836
837 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
838  * checking before calling the locks_conflict().
839  */
840 static bool posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
841                                  struct file_lock *sys_fl)
842 {
843         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
844          * each other.
845          */
846         if (posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
847                 return false;
848
849         /* Check whether they overlap */
850         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
851                 return false;
852
853         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
854 }
855
856 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
857  * checking before calling the locks_conflict().
858  */
859 static bool flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl,
860                                  struct file_lock *sys_fl)
861 {
862         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
863          * each other.
864          */
865         if (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file)
866                 return false;
867
868         return locks_conflict(caller_fl, sys_fl);
869 }
870
871 void
872 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
873 {
874         struct file_lock *cfl;
875         struct file_lock_context *ctx;
876         struct inode *inode = locks_inode(filp);
877
878         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
879         if (!ctx || list_empty_careful(&ctx->flc_posix)) {
880                 fl->fl_type = F_UNLCK;
881                 return;
882         }
883
884         spin_lock(&ctx->flc_lock);
885         list_for_each_entry(cfl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
886                 if (posix_locks_conflict(fl, cfl)) {
887                         locks_copy_conflock(fl, cfl);
888                         goto out;
889                 }
890         }
891         fl->fl_type = F_UNLCK;
892 out:
893         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
894         return;
895 }
896 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
897
898 /*
899  * Deadlock detection:
900  *
901  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
902  * locks.
903  *
904  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
905  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
906  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
907  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
908  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
909  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
910  * cycle.
911  *
912  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
913  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
914  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
915  *
916  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
917  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
918  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
919  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
920  *
921  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
922  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
923  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
924  * skip it for those.
925  *
926  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
927  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
928  * upgrade from read to write locks on the same inode.
929  */
930
931 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
932
933 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
934 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
935 {
936         struct file_lock *fl;
937
938         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
939                 if (posix_same_owner(fl, block_fl)) {
940                         while (fl->fl_blocker)
941                                 fl = fl->fl_blocker;
942                         return fl;
943                 }
944         }
945         return NULL;
946 }
947
948 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
949 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
950                                 struct file_lock *block_fl)
951 {
952         int i = 0;
953
954         lockdep_assert_held(&blocked_lock_lock);
955
956         /*
957          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
958          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
959          */
960         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
961                 return 0;
962
963         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
964                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
965                         return 0;
966                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
967                         return 1;
968         }
969         return 0;
970 }
971
972 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
973  * after any leases, but before any posix locks.
974  *
975  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
976  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
977  * value for -ENOENT.
978  */
979 static int flock_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request)
980 {
981         struct file_lock *new_fl = NULL;
982         struct file_lock *fl;
983         struct file_lock_context *ctx;
984         int error = 0;
985         bool found = false;
986         LIST_HEAD(dispose);
987
988         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
989         if (!ctx) {
990                 if (request->fl_type != F_UNLCK)
991                         return -ENOMEM;
992                 return (request->fl_flags & FL_EXISTS) ? -ENOENT : 0;
993         }
994
995         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
996                 new_fl = locks_alloc_lock();
997                 if (!new_fl)
998                         return -ENOMEM;
999         }
1000
1001         percpu_down_read(&file_rwsem);
1002         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1003         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1004                 goto find_conflict;
1005
1006         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1007                 if (request->fl_file != fl->fl_file)
1008                         continue;
1009                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
1010                         goto out;
1011                 found = true;
1012                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1013                 break;
1014         }
1015
1016         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1017                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
1018                         error = -ENOENT;
1019                 goto out;
1020         }
1021
1022 find_conflict:
1023         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_flock, fl_list) {
1024                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
1025                         continue;
1026                 error = -EAGAIN;
1027                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1028                         goto out;
1029                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1030                 locks_insert_block(fl, request, flock_locks_conflict);
1031                 goto out;
1032         }
1033         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1034                 goto out;
1035         locks_copy_lock(new_fl, request);
1036         locks_move_blocks(new_fl, request);
1037         locks_insert_lock_ctx(new_fl, &ctx->flc_flock);
1038         new_fl = NULL;
1039         error = 0;
1040
1041 out:
1042         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1043         percpu_up_read(&file_rwsem);
1044         if (new_fl)
1045                 locks_free_lock(new_fl);
1046         locks_dispose_list(&dispose);
1047         trace_flock_lock_inode(inode, request, error);
1048         return error;
1049 }
1050
1051 static int posix_lock_inode(struct inode *inode, struct file_lock *request,
1052                             struct file_lock *conflock)
1053 {
1054         struct file_lock *fl, *tmp;
1055         struct file_lock *new_fl = NULL;
1056         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
1057         struct file_lock *left = NULL;
1058         struct file_lock *right = NULL;
1059         struct file_lock_context *ctx;
1060         int error;
1061         bool added = false;
1062         LIST_HEAD(dispose);
1063
1064         ctx = locks_get_lock_context(inode, request->fl_type);
1065         if (!ctx)
1066                 return (request->fl_type == F_UNLCK) ? 0 : -ENOMEM;
1067
1068         /*
1069          * We may need two file_lock structures for this operation,
1070          * so we get them in advance to avoid races.
1071          *
1072          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
1073          */
1074         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
1075             (request->fl_type != F_UNLCK ||
1076              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
1077                 new_fl = locks_alloc_lock();
1078                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
1079         }
1080
1081         percpu_down_read(&file_rwsem);
1082         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1083         /*
1084          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
1085          * there are any, either return error or put the request on the
1086          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
1087          */
1088         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
1089                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1090                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
1091                                 continue;
1092                         if (conflock)
1093                                 locks_copy_conflock(conflock, fl);
1094                         error = -EAGAIN;
1095                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
1096                                 goto out;
1097                         /*
1098                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
1099                          * locks list must be done while holding the same lock!
1100                          */
1101                         error = -EDEADLK;
1102                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
1103                         /*
1104                          * Ensure that we don't find any locks blocked on this
1105                          * request during deadlock detection.
1106                          */
1107                         __locks_wake_up_blocks(request);
1108                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
1109                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
1110                                 __locks_insert_block(fl, request,
1111                                                      posix_locks_conflict);
1112                         }
1113                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
1114                         goto out;
1115                 }
1116         }
1117
1118         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
1119         error = 0;
1120         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
1121                 goto out;
1122
1123         /* Find the first old lock with the same owner as the new lock */
1124         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1125                 if (posix_same_owner(request, fl))
1126                         break;
1127         }
1128
1129         /* Process locks with this owner. */
1130         list_for_each_entry_safe_from(fl, tmp, &ctx->flc_posix, fl_list) {
1131                 if (!posix_same_owner(request, fl))
1132                         break;
1133
1134                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type) */
1135                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
1136                         /* In all comparisons of start vs end, use
1137                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
1138                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
1139                          */
1140                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
1141                                 continue;
1142                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
1143                          * addresses than the new one, insert the lock here.
1144                          */
1145                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
1146                                 break;
1147
1148                         /* If we come here, the new and old lock are of the
1149                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
1150                          * lock yielding from the lower start address of both
1151                          * locks to the higher end address.
1152                          */
1153                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1154                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1155                         else
1156                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1157                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1158                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1159                         else
1160                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1161                         if (added) {
1162                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1163                                 continue;
1164                         }
1165                         request = fl;
1166                         added = true;
1167                 } else {
1168                         /* Processing for different lock types is a bit
1169                          * more complex.
1170                          */
1171                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1172                                 continue;
1173                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1174                                 break;
1175                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1176                                 added = true;
1177                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1178                                 left = fl;
1179                         /* If the next lock in the list has a higher end
1180                          * address than the new one, insert the new one here.
1181                          */
1182                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1183                                 right = fl;
1184                                 break;
1185                         }
1186                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1187                                 /* The new lock completely replaces an old
1188                                  * one (This may happen several times).
1189                                  */
1190                                 if (added) {
1191                                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1192                                         continue;
1193                                 }
1194                                 /*
1195                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1196                                  * remove the old one. It's safe to do the
1197                                  * insert here since we know that we won't be
1198                                  * using new_fl later, and that the lock is
1199                                  * just replacing an existing lock.
1200                                  */
1201                                 error = -ENOLCK;
1202                                 if (!new_fl)
1203                                         goto out;
1204                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1205                                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1206                                 request = new_fl;
1207                                 new_fl = NULL;
1208                                 locks_insert_lock_ctx(request, &fl->fl_list);
1209                                 locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1210                                 added = true;
1211                         }
1212                 }
1213         }
1214
1215         /*
1216          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1217          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1218          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1219          */
1220         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1221         if (right && left == right && !new_fl2)
1222                 goto out;
1223
1224         error = 0;
1225         if (!added) {
1226                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1227                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1228                                 error = -ENOENT;
1229                         goto out;
1230                 }
1231
1232                 if (!new_fl) {
1233                         error = -ENOLCK;
1234                         goto out;
1235                 }
1236                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1237                 locks_move_blocks(new_fl, request);
1238                 locks_insert_lock_ctx(new_fl, &fl->fl_list);
1239                 fl = new_fl;
1240                 new_fl = NULL;
1241         }
1242         if (right) {
1243                 if (left == right) {
1244                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1245                          * so we have to use the second new lock.
1246                          */
1247                         left = new_fl2;
1248                         new_fl2 = NULL;
1249                         locks_copy_lock(left, right);
1250                         locks_insert_lock_ctx(left, &fl->fl_list);
1251                 }
1252                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1253                 locks_wake_up_blocks(right);
1254         }
1255         if (left) {
1256                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1257                 locks_wake_up_blocks(left);
1258         }
1259  out:
1260         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1261         percpu_up_read(&file_rwsem);
1262         /*
1263          * Free any unused locks.
1264          */
1265         if (new_fl)
1266                 locks_free_lock(new_fl);
1267         if (new_fl2)
1268                 locks_free_lock(new_fl2);
1269         locks_dispose_list(&dispose);
1270         trace_posix_lock_inode(inode, request, error);
1271
1272         return error;
1273 }
1274
1275 /**
1276  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1277  * @filp: The file to apply the lock to
1278  * @fl: The lock to be applied
1279  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1280  *
1281  * Add a POSIX style lock to a file.
1282  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1283  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1284  *
1285  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1286  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1287  * value for -ENOENT.
1288  */
1289 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1290                         struct file_lock *conflock)
1291 {
1292         return posix_lock_inode(locks_inode(filp), fl, conflock);
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1295
1296 /**
1297  * posix_lock_inode_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1298  * @inode: inode of file to which lock request should be applied
1299  * @fl: The lock to be applied
1300  *
1301  * Apply a POSIX style lock request to an inode.
1302  */
1303 static int posix_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1304 {
1305         int error;
1306         might_sleep ();
1307         for (;;) {
1308                 error = posix_lock_inode(inode, fl, NULL);
1309                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1310                         break;
1311                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1312                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1313                 if (error)
1314                         break;
1315         }
1316         locks_delete_block(fl);
1317         return error;
1318 }
1319
1320 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1321 {
1322         switch (arg) {
1323         case F_UNLCK:
1324                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1325                 fallthrough;
1326         case F_RDLCK:
1327                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1328         }
1329 }
1330
1331 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1332 int lease_modify(struct file_lock *fl, int arg, struct list_head *dispose)
1333 {
1334         int error = assign_type(fl, arg);
1335
1336         if (error)
1337                 return error;
1338         lease_clear_pending(fl, arg);
1339         locks_wake_up_blocks(fl);
1340         if (arg == F_UNLCK) {
1341                 struct file *filp = fl->fl_file;
1342
1343                 f_delown(filp);
1344                 filp->f_owner.signum = 0;
1345                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1346                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1347                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1348                         fl->fl_fasync = NULL;
1349                 }
1350                 locks_delete_lock_ctx(fl, dispose);
1351         }
1352         return 0;
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1355
1356 static bool past_time(unsigned long then)
1357 {
1358         if (!then)
1359                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1360                 return false;
1361         return time_after(jiffies, then);
1362 }
1363
1364 static void time_out_leases(struct inode *inode, struct list_head *dispose)
1365 {
1366         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1367         struct file_lock *fl, *tmp;
1368
1369         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1370
1371         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1372                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1373                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1374                         lease_modify(fl, F_RDLCK, dispose);
1375                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1376                         lease_modify(fl, F_UNLCK, dispose);
1377         }
1378 }
1379
1380 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1381 {
1382         bool rc;
1383
1384         if (lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease
1385                         && lease->fl_lmops->lm_breaker_owns_lease(lease))
1386                 return false;
1387         if ((breaker->fl_flags & FL_LAYOUT) != (lease->fl_flags & FL_LAYOUT)) {
1388                 rc = false;
1389                 goto trace;
1390         }
1391         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE)) {
1392                 rc = false;
1393                 goto trace;
1394         }
1395
1396         rc = locks_conflict(breaker, lease);
1397 trace:
1398         trace_leases_conflict(rc, lease, breaker);
1399         return rc;
1400 }
1401
1402 static bool
1403 any_leases_conflict(struct inode *inode, struct file_lock *breaker)
1404 {
1405         struct file_lock_context *ctx = inode->i_flctx;
1406         struct file_lock *fl;
1407
1408         lockdep_assert_held(&ctx->flc_lock);
1409
1410         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1411                 if (leases_conflict(fl, breaker))
1412                         return true;
1413         }
1414         return false;
1415 }
1416
1417 /**
1418  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1419  *      @inode: the inode of the file to return
1420  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1421  *          break all leases
1422  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1423  *          only delegations
1424  *
1425  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1426  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1427  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1428  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1429  */
1430 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1431 {
1432         int error = 0;
1433         struct file_lock_context *ctx;
1434         struct file_lock *new_fl, *fl, *tmp;
1435         unsigned long break_time;
1436         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1437         LIST_HEAD(dispose);
1438
1439         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1440         if (IS_ERR(new_fl))
1441                 return PTR_ERR(new_fl);
1442         new_fl->fl_flags = type;
1443
1444         /* typically we will check that ctx is non-NULL before calling */
1445         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1446         if (!ctx) {
1447                 WARN_ON_ONCE(1);
1448                 goto free_lock;
1449         }
1450
1451         percpu_down_read(&file_rwsem);
1452         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1453
1454         time_out_leases(inode, &dispose);
1455
1456         if (!any_leases_conflict(inode, new_fl))
1457                 goto out;
1458
1459         break_time = 0;
1460         if (lease_break_time > 0) {
1461                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1462                 if (break_time == 0)
1463                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1464         }
1465
1466         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1467                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1468                         continue;
1469                 if (want_write) {
1470                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1471                                 continue;
1472                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1473                         fl->fl_break_time = break_time;
1474                 } else {
1475                         if (lease_breaking(fl))
1476                                 continue;
1477                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1478                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1479                 }
1480                 if (fl->fl_lmops->lm_break(fl))
1481                         locks_delete_lock_ctx(fl, &dispose);
1482         }
1483
1484         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
1485                 goto out;
1486
1487         if (mode & O_NONBLOCK) {
1488                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1489                 error = -EWOULDBLOCK;
1490                 goto out;
1491         }
1492
1493 restart:
1494         fl = list_first_entry(&ctx->flc_lease, struct file_lock, fl_list);
1495         break_time = fl->fl_break_time;
1496         if (break_time != 0)
1497                 break_time -= jiffies;
1498         if (break_time == 0)
1499                 break_time++;
1500         locks_insert_block(fl, new_fl, leases_conflict);
1501         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1502         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1503         percpu_up_read(&file_rwsem);
1504
1505         locks_dispose_list(&dispose);
1506         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1507                                         list_empty(&new_fl->fl_blocked_member),
1508                                         break_time);
1509
1510         percpu_down_read(&file_rwsem);
1511         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1512         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1513         locks_delete_block(new_fl);
1514         if (error >= 0) {
1515                 /*
1516                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1517                  * broken yet
1518                  */
1519                 if (error == 0)
1520                         time_out_leases(inode, &dispose);
1521                 if (any_leases_conflict(inode, new_fl))
1522                         goto restart;
1523                 error = 0;
1524         }
1525 out:
1526         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1527         percpu_up_read(&file_rwsem);
1528         locks_dispose_list(&dispose);
1529 free_lock:
1530         locks_free_lock(new_fl);
1531         return error;
1532 }
1533 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1534
1535 /**
1536  *      lease_get_mtime - update modified time of an inode with exclusive lease
1537  *      @inode: the inode
1538  *      @time:  pointer to a timespec which contains the last modified time
1539  *
1540  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1541  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1542  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1543  */
1544 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec64 *time)
1545 {
1546         bool has_lease = false;
1547         struct file_lock_context *ctx;
1548         struct file_lock *fl;
1549
1550         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1551         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1552                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1553                 fl = list_first_entry_or_null(&ctx->flc_lease,
1554                                               struct file_lock, fl_list);
1555                 if (fl && (fl->fl_type == F_WRLCK))
1556                         has_lease = true;
1557                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1558         }
1559
1560         if (has_lease)
1561                 *time = current_time(inode);
1562 }
1563 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1564
1565 /**
1566  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1567  *      @filp: the file
1568  *
1569  *      The value returned by this function will be one of
1570  *      (if no lease break is pending):
1571  *
1572  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1573  *
1574  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1575  *
1576  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1577  *
1578  *      (if a lease break is pending):
1579  *
1580  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1581  *              changed to a shared lease (or removed).
1582  *
1583  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1584  *
1585  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1586  *      should be returned to userspace.
1587  */
1588 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1589 {
1590         struct file_lock *fl;
1591         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1592         struct file_lock_context *ctx;
1593         int type = F_UNLCK;
1594         LIST_HEAD(dispose);
1595
1596         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1597         if (ctx && !list_empty_careful(&ctx->flc_lease)) {
1598                 percpu_down_read(&file_rwsem);
1599                 spin_lock(&ctx->flc_lock);
1600                 time_out_leases(inode, &dispose);
1601                 list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1602                         if (fl->fl_file != filp)
1603                                 continue;
1604                         type = target_leasetype(fl);
1605                         break;
1606                 }
1607                 spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1608                 percpu_up_read(&file_rwsem);
1609
1610                 locks_dispose_list(&dispose);
1611         }
1612         return type;
1613 }
1614
1615 /**
1616  * check_conflicting_open - see if the given file points to an inode that has
1617  *                          an existing open that would conflict with the
1618  *                          desired lease.
1619  * @filp:       file to check
1620  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1621  * @flags:      current lock flags
1622  *
1623  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1624  * conflict with the lease we're trying to set.
1625  */
1626 static int
1627 check_conflicting_open(struct file *filp, const long arg, int flags)
1628 {
1629         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1630         int self_wcount = 0, self_rcount = 0;
1631
1632         if (flags & FL_LAYOUT)
1633                 return 0;
1634         if (flags & FL_DELEG)
1635                 /* We leave these checks to the caller */
1636                 return 0;
1637
1638         if (arg == F_RDLCK)
1639                 return inode_is_open_for_write(inode) ? -EAGAIN : 0;
1640         else if (arg != F_WRLCK)
1641                 return 0;
1642
1643         /*
1644          * Make sure that only read/write count is from lease requestor.
1645          * Note that this will result in denying write leases when i_writecount
1646          * is negative, which is what we want.  (We shouldn't grant write leases
1647          * on files open for execution.)
1648          */
1649         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
1650                 self_wcount = 1;
1651         else if (filp->f_mode & FMODE_READ)
1652                 self_rcount = 1;
1653
1654         if (atomic_read(&inode->i_writecount) != self_wcount ||
1655             atomic_read(&inode->i_readcount) != self_rcount)
1656                 return -EAGAIN;
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 static int
1662 generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp, void **priv)
1663 {
1664         struct file_lock *fl, *my_fl = NULL, *lease;
1665         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1666         struct file_lock_context *ctx;
1667         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1668         int error;
1669         LIST_HEAD(dispose);
1670
1671         lease = *flp;
1672         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1673
1674         /* Note that arg is never F_UNLCK here */
1675         ctx = locks_get_lock_context(inode, arg);
1676         if (!ctx)
1677                 return -ENOMEM;
1678
1679         /*
1680          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1681          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1682          * because delegations are an optional optimization, and if
1683          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1684          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1685          * hand out a delegation on.
1686          */
1687         if (is_deleg && !inode_trylock(inode))
1688                 return -EAGAIN;
1689
1690         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1691                 /* Write delegations are not currently supported: */
1692                 inode_unlock(inode);
1693                 WARN_ON_ONCE(1);
1694                 return -EINVAL;
1695         }
1696
1697         percpu_down_read(&file_rwsem);
1698         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1699         time_out_leases(inode, &dispose);
1700         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1701         if (error)
1702                 goto out;
1703
1704         /*
1705          * At this point, we know that if there is an exclusive
1706          * lease on this file, then we hold it on this filp
1707          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1708          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1709          * then the file is not open by anyone (including us)
1710          * except for this filp.
1711          */
1712         error = -EAGAIN;
1713         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1714                 if (fl->fl_file == filp &&
1715                     fl->fl_owner == lease->fl_owner) {
1716                         my_fl = fl;
1717                         continue;
1718                 }
1719
1720                 /*
1721                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1722                  * this file:
1723                  */
1724                 if (arg == F_WRLCK)
1725                         goto out;
1726                 /*
1727                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1728                  * new lease if someone else is opening for write:
1729                  */
1730                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1731                         goto out;
1732         }
1733
1734         if (my_fl != NULL) {
1735                 lease = my_fl;
1736                 error = lease->fl_lmops->lm_change(lease, arg, &dispose);
1737                 if (error)
1738                         goto out;
1739                 goto out_setup;
1740         }
1741
1742         error = -EINVAL;
1743         if (!leases_enable)
1744                 goto out;
1745
1746         locks_insert_lock_ctx(lease, &ctx->flc_lease);
1747         /*
1748          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1749          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1750          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1751          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1752          *
1753          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1754          * precedes these checks.
1755          */
1756         smp_mb();
1757         error = check_conflicting_open(filp, arg, lease->fl_flags);
1758         if (error) {
1759                 locks_unlink_lock_ctx(lease);
1760                 goto out;
1761         }
1762
1763 out_setup:
1764         if (lease->fl_lmops->lm_setup)
1765                 lease->fl_lmops->lm_setup(lease, priv);
1766 out:
1767         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1768         percpu_up_read(&file_rwsem);
1769         locks_dispose_list(&dispose);
1770         if (is_deleg)
1771                 inode_unlock(inode);
1772         if (!error && !my_fl)
1773                 *flp = NULL;
1774         return error;
1775 }
1776
1777 static int generic_delete_lease(struct file *filp, void *owner)
1778 {
1779         int error = -EAGAIN;
1780         struct file_lock *fl, *victim = NULL;
1781         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1782         struct file_lock_context *ctx;
1783         LIST_HEAD(dispose);
1784
1785         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
1786         if (!ctx) {
1787                 trace_generic_delete_lease(inode, NULL);
1788                 return error;
1789         }
1790
1791         percpu_down_read(&file_rwsem);
1792         spin_lock(&ctx->flc_lock);
1793         list_for_each_entry(fl, &ctx->flc_lease, fl_list) {
1794                 if (fl->fl_file == filp &&
1795                     fl->fl_owner == owner) {
1796                         victim = fl;
1797                         break;
1798                 }
1799         }
1800         trace_generic_delete_lease(inode, victim);
1801         if (victim)
1802                 error = fl->fl_lmops->lm_change(victim, F_UNLCK, &dispose);
1803         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
1804         percpu_up_read(&file_rwsem);
1805         locks_dispose_list(&dispose);
1806         return error;
1807 }
1808
1809 /**
1810  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1811  *      @filp:  file pointer
1812  *      @arg:   type of lease to obtain
1813  *      @flp:   input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1814  *      @priv:  private data for lm_setup (may be NULL if lm_setup
1815  *              doesn't require it)
1816  *
1817  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1818  *      by break_lease().
1819  */
1820 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp,
1821                         void **priv)
1822 {
1823         struct inode *inode = locks_inode(filp);
1824         int error;
1825
1826         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1827                 return -EACCES;
1828         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1829                 return -EINVAL;
1830         error = security_file_lock(filp, arg);
1831         if (error)
1832                 return error;
1833
1834         switch (arg) {
1835         case F_UNLCK:
1836                 return generic_delete_lease(filp, *priv);
1837         case F_RDLCK:
1838         case F_WRLCK:
1839                 if (!(*flp)->fl_lmops->lm_break) {
1840                         WARN_ON_ONCE(1);
1841                         return -ENOLCK;
1842                 }
1843
1844                 return generic_add_lease(filp, arg, flp, priv);
1845         default:
1846                 return -EINVAL;
1847         }
1848 }
1849 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1850
1851 #if IS_ENABLED(CONFIG_SRCU)
1852 /*
1853  * Kernel subsystems can register to be notified on any attempt to set
1854  * a new lease with the lease_notifier_chain. This is used by (e.g.) nfsd
1855  * to close files that it may have cached when there is an attempt to set a
1856  * conflicting lease.
1857  */
1858 static struct srcu_notifier_head lease_notifier_chain;
1859
1860 static inline void
1861 lease_notifier_chain_init(void)
1862 {
1863         srcu_init_notifier_head(&lease_notifier_chain);
1864 }
1865
1866 static inline void
1867 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1868 {
1869         if (arg != F_UNLCK)
1870                 srcu_notifier_call_chain(&lease_notifier_chain, arg, lease);
1871 }
1872
1873 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1874 {
1875         return srcu_notifier_chain_register(&lease_notifier_chain, nb);
1876 }
1877 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1878
1879 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1880 {
1881         srcu_notifier_chain_unregister(&lease_notifier_chain, nb);
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1884
1885 #else /* !IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1886 static inline void
1887 lease_notifier_chain_init(void)
1888 {
1889 }
1890
1891 static inline void
1892 setlease_notifier(long arg, struct file_lock *lease)
1893 {
1894 }
1895
1896 int lease_register_notifier(struct notifier_block *nb)
1897 {
1898         return 0;
1899 }
1900 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_register_notifier);
1901
1902 void lease_unregister_notifier(struct notifier_block *nb)
1903 {
1904 }
1905 EXPORT_SYMBOL_GPL(lease_unregister_notifier);
1906
1907 #endif /* IS_ENABLED(CONFIG_SRCU) */
1908
1909 /**
1910  * vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1911  * @filp:       file pointer
1912  * @arg:        type of lease to obtain
1913  * @lease:      file_lock to use when adding a lease
1914  * @priv:       private info for lm_setup when adding a lease (may be
1915  *              NULL if lm_setup doesn't require it)
1916  *
1917  * Call this to establish a lease on the file. The "lease" argument is not
1918  * used for F_UNLCK requests and may be NULL. For commands that set or alter
1919  * an existing lease, the ``(*lease)->fl_lmops->lm_break`` operation must be
1920  * set; if not, this function will return -ENOLCK (and generate a scary-looking
1921  * stack trace).
1922  *
1923  * The "priv" pointer is passed directly to the lm_setup function as-is. It
1924  * may be NULL if the lm_setup operation doesn't require it.
1925  */
1926 int
1927 vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease, void **priv)
1928 {
1929         if (lease)
1930                 setlease_notifier(arg, *lease);
1931         if (filp->f_op->setlease)
1932                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease, priv);
1933         else
1934                 return generic_setlease(filp, arg, lease, priv);
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1937
1938 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1939 {
1940         struct file_lock *fl;
1941         struct fasync_struct *new;
1942         int error;
1943
1944         fl = lease_alloc(filp, arg);
1945         if (IS_ERR(fl))
1946                 return PTR_ERR(fl);
1947
1948         new = fasync_alloc();
1949         if (!new) {
1950                 locks_free_lock(fl);
1951                 return -ENOMEM;
1952         }
1953         new->fa_fd = fd;
1954
1955         error = vfs_setlease(filp, arg, &fl, (void **)&new);
1956         if (fl)
1957                 locks_free_lock(fl);
1958         if (new)
1959                 fasync_free(new);
1960         return error;
1961 }
1962
1963 /**
1964  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
1965  *      @fd: open file descriptor
1966  *      @filp: file pointer
1967  *      @arg: type of lease to obtain
1968  *
1969  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
1970  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
1971  *      receive a signal when the lease is broken.
1972  */
1973 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1974 {
1975         if (arg == F_UNLCK)
1976                 return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, NULL, (void **)&filp);
1977         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
1978 }
1979
1980 /**
1981  * flock_lock_inode_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
1982  * @inode: inode of the file to apply to
1983  * @fl: The lock to be applied
1984  *
1985  * Apply a FLOCK style lock request to an inode.
1986  */
1987 static int flock_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
1988 {
1989         int error;
1990         might_sleep();
1991         for (;;) {
1992                 error = flock_lock_inode(inode, fl);
1993                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1994                         break;
1995                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
1996                                 list_empty(&fl->fl_blocked_member));
1997                 if (error)
1998                         break;
1999         }
2000         locks_delete_block(fl);
2001         return error;
2002 }
2003
2004 /**
2005  * locks_lock_inode_wait - Apply a lock to an inode
2006  * @inode: inode of the file to apply to
2007  * @fl: The lock to be applied
2008  *
2009  * Apply a POSIX or FLOCK style lock request to an inode.
2010  */
2011 int locks_lock_inode_wait(struct inode *inode, struct file_lock *fl)
2012 {
2013         int res = 0;
2014         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
2015                 case FL_POSIX:
2016                         res = posix_lock_inode_wait(inode, fl);
2017                         break;
2018                 case FL_FLOCK:
2019                         res = flock_lock_inode_wait(inode, fl);
2020                         break;
2021                 default:
2022                         BUG();
2023         }
2024         return res;
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL(locks_lock_inode_wait);
2027
2028 /**
2029  *      sys_flock: - flock() system call.
2030  *      @fd: the file descriptor to lock.
2031  *      @cmd: the type of lock to apply.
2032  *
2033  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
2034  *      The @cmd can be one of:
2035  *
2036  *      - %LOCK_SH -- a shared lock.
2037  *      - %LOCK_EX -- an exclusive lock.
2038  *      - %LOCK_UN -- remove an existing lock.
2039  *      - %LOCK_MAND -- a 'mandatory' flock. (DEPRECATED)
2040  *
2041  *      %LOCK_MAND support has been removed from the kernel.
2042  */
2043 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
2044 {
2045         struct fd f = fdget(fd);
2046         struct file_lock *lock;
2047         int can_sleep, unlock;
2048         int error;
2049
2050         error = -EBADF;
2051         if (!f.file)
2052                 goto out;
2053
2054         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
2055         cmd &= ~LOCK_NB;
2056         unlock = (cmd == LOCK_UN);
2057
2058         if (!unlock && !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
2059                 goto out_putf;
2060
2061         /*
2062          * LOCK_MAND locks were broken for a long time in that they never
2063          * conflicted with one another and didn't prevent any sort of open,
2064          * read or write activity.
2065          *
2066          * Just ignore these requests now, to preserve legacy behavior, but
2067          * throw a warning to let people know that they don't actually work.
2068          */
2069         if (cmd & LOCK_MAND) {
2070                 pr_warn_once("Attempt to set a LOCK_MAND lock via flock(2). This support has been removed and the request ignored.\n");
2071                 error = 0;
2072                 goto out_putf;
2073         }
2074
2075         lock = flock_make_lock(f.file, cmd, NULL);
2076         if (IS_ERR(lock)) {
2077                 error = PTR_ERR(lock);
2078                 goto out_putf;
2079         }
2080
2081         if (can_sleep)
2082                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2083
2084         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
2085         if (error)
2086                 goto out_free;
2087
2088         if (f.file->f_op->flock)
2089                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
2090                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
2091                                           lock);
2092         else
2093                 error = locks_lock_file_wait(f.file, lock);
2094
2095  out_free:
2096         locks_free_lock(lock);
2097
2098  out_putf:
2099         fdput(f);
2100  out:
2101         return error;
2102 }
2103
2104 /**
2105  * vfs_test_lock - test file byte range lock
2106  * @filp: The file to test lock for
2107  * @fl: The lock to test; also used to hold result
2108  *
2109  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
2110  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
2111  */
2112 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2113 {
2114         if (filp->f_op->lock)
2115                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
2116         posix_test_lock(filp, fl);
2117         return 0;
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
2120
2121 /**
2122  * locks_translate_pid - translate a file_lock's fl_pid number into a namespace
2123  * @fl: The file_lock who's fl_pid should be translated
2124  * @ns: The namespace into which the pid should be translated
2125  *
2126  * Used to tranlate a fl_pid into a namespace virtual pid number
2127  */
2128 static pid_t locks_translate_pid(struct file_lock *fl, struct pid_namespace *ns)
2129 {
2130         pid_t vnr;
2131         struct pid *pid;
2132
2133         if (IS_OFDLCK(fl))
2134                 return -1;
2135         if (IS_REMOTELCK(fl))
2136                 return fl->fl_pid;
2137         /*
2138          * If the flock owner process is dead and its pid has been already
2139          * freed, the translation below won't work, but we still want to show
2140          * flock owner pid number in init pidns.
2141          */
2142         if (ns == &init_pid_ns)
2143                 return (pid_t)fl->fl_pid;
2144
2145         rcu_read_lock();
2146         pid = find_pid_ns(fl->fl_pid, &init_pid_ns);
2147         vnr = pid_nr_ns(pid, ns);
2148         rcu_read_unlock();
2149         return vnr;
2150 }
2151
2152 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
2153 {
2154         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2155 #if BITS_PER_LONG == 32
2156         /*
2157          * Make sure we can represent the posix lock via
2158          * legacy 32bit flock.
2159          */
2160         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
2161                 return -EOVERFLOW;
2162         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
2163                 return -EOVERFLOW;
2164 #endif
2165         flock->l_start = fl->fl_start;
2166         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2167                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2168         flock->l_whence = 0;
2169         flock->l_type = fl->fl_type;
2170         return 0;
2171 }
2172
2173 #if BITS_PER_LONG == 32
2174 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
2175 {
2176         flock->l_pid = locks_translate_pid(fl, task_active_pid_ns(current));
2177         flock->l_start = fl->fl_start;
2178         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
2179                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
2180         flock->l_whence = 0;
2181         flock->l_type = fl->fl_type;
2182 }
2183 #endif
2184
2185 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2186  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2187  */
2188 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock *flock)
2189 {
2190         struct file_lock *fl;
2191         int error;
2192
2193         fl = locks_alloc_lock();
2194         if (fl == NULL)
2195                 return -ENOMEM;
2196         error = -EINVAL;
2197         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2198                 goto out;
2199
2200         error = flock_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2201         if (error)
2202                 goto out;
2203
2204         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2205                 error = -EINVAL;
2206                 if (flock->l_pid != 0)
2207                         goto out;
2208
2209                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2210                 fl->fl_owner = filp;
2211         }
2212
2213         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2214         if (error)
2215                 goto out;
2216
2217         flock->l_type = fl->fl_type;
2218         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
2219                 error = posix_lock_to_flock(flock, fl);
2220                 if (error)
2221                         goto out;
2222         }
2223 out:
2224         locks_free_lock(fl);
2225         return error;
2226 }
2227
2228 /**
2229  * vfs_lock_file - file byte range lock
2230  * @filp: The file to apply the lock to
2231  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
2232  * @fl: The lock to be applied
2233  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2234  *
2235  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2236  * as the final argument.
2237  *
2238  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2239  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2240  * some acceptable default.
2241  *
2242  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2243  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2244  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2245  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2246  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2247  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2248  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2249  * request completes.
2250  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2251  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2252  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2253  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2254  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2255  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2256  * the correct lock cleanup when required.
2257  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2258  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2259  * return code.
2260  */
2261 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2262 {
2263         if (filp->f_op->lock)
2264                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2265         else
2266                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2267 }
2268 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2269
2270 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2271                              struct file_lock *fl)
2272 {
2273         int error;
2274
2275         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2276         if (error)
2277                 return error;
2278
2279         for (;;) {
2280                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2281                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2282                         break;
2283                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait,
2284                                         list_empty(&fl->fl_blocked_member));
2285                 if (error)
2286                         break;
2287         }
2288         locks_delete_block(fl);
2289
2290         return error;
2291 }
2292
2293 /* Ensure that fl->fl_file has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2294 static int
2295 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2296 {
2297         switch (fl->fl_type) {
2298         case F_RDLCK:
2299                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2300                         return -EBADF;
2301                 break;
2302         case F_WRLCK:
2303                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2304                         return -EBADF;
2305         }
2306         return 0;
2307 }
2308
2309 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2310  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2311  */
2312 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2313                 struct flock *flock)
2314 {
2315         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2316         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2317         struct file *f;
2318         int error;
2319
2320         if (file_lock == NULL)
2321                 return -ENOLCK;
2322
2323         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2324         if (error)
2325                 goto out;
2326
2327         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2328         if (error)
2329                 goto out;
2330
2331         /*
2332          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2333          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2334          */
2335         switch (cmd) {
2336         case F_OFD_SETLK:
2337                 error = -EINVAL;
2338                 if (flock->l_pid != 0)
2339                         goto out;
2340
2341                 cmd = F_SETLK;
2342                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2343                 file_lock->fl_owner = filp;
2344                 break;
2345         case F_OFD_SETLKW:
2346                 error = -EINVAL;
2347                 if (flock->l_pid != 0)
2348                         goto out;
2349
2350                 cmd = F_SETLKW;
2351                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2352                 file_lock->fl_owner = filp;
2353                 fallthrough;
2354         case F_SETLKW:
2355                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2356         }
2357
2358         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2359
2360         /*
2361          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2362          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2363          * unlocking though, or for OFD locks.
2364          */
2365         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2366             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2367                 struct files_struct *files = current->files;
2368                 /*
2369                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2370                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2371                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2372                  */
2373                 spin_lock(&files->file_lock);
2374                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2375                 spin_unlock(&files->file_lock);
2376                 if (f != filp) {
2377                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2378                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2379                         WARN_ON_ONCE(error);
2380                         error = -EBADF;
2381                 }
2382         }
2383 out:
2384         trace_fcntl_setlk(inode, file_lock, error);
2385         locks_free_lock(file_lock);
2386         return error;
2387 }
2388
2389 #if BITS_PER_LONG == 32
2390 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2391  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2392  */
2393 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 *flock)
2394 {
2395         struct file_lock *fl;
2396         int error;
2397
2398         fl = locks_alloc_lock();
2399         if (fl == NULL)
2400                 return -ENOMEM;
2401
2402         error = -EINVAL;
2403         if (flock->l_type != F_RDLCK && flock->l_type != F_WRLCK)
2404                 goto out;
2405
2406         error = flock64_to_posix_lock(filp, fl, flock);
2407         if (error)
2408                 goto out;
2409
2410         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2411                 error = -EINVAL;
2412                 if (flock->l_pid != 0)
2413                         goto out;
2414
2415                 cmd = F_GETLK64;
2416                 fl->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2417                 fl->fl_owner = filp;
2418         }
2419
2420         error = vfs_test_lock(filp, fl);
2421         if (error)
2422                 goto out;
2423
2424         flock->l_type = fl->fl_type;
2425         if (fl->fl_type != F_UNLCK)
2426                 posix_lock_to_flock64(flock, fl);
2427
2428 out:
2429         locks_free_lock(fl);
2430         return error;
2431 }
2432
2433 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2434  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2435  */
2436 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2437                 struct flock64 *flock)
2438 {
2439         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2440         struct file *f;
2441         int error;
2442
2443         if (file_lock == NULL)
2444                 return -ENOLCK;
2445
2446         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, flock);
2447         if (error)
2448                 goto out;
2449
2450         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2451         if (error)
2452                 goto out;
2453
2454         /*
2455          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2456          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2457          */
2458         switch (cmd) {
2459         case F_OFD_SETLK:
2460                 error = -EINVAL;
2461                 if (flock->l_pid != 0)
2462                         goto out;
2463
2464                 cmd = F_SETLK64;
2465                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2466                 file_lock->fl_owner = filp;
2467                 break;
2468         case F_OFD_SETLKW:
2469                 error = -EINVAL;
2470                 if (flock->l_pid != 0)
2471                         goto out;
2472
2473                 cmd = F_SETLKW64;
2474                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2475                 file_lock->fl_owner = filp;
2476                 fallthrough;
2477         case F_SETLKW64:
2478                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2479         }
2480
2481         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2482
2483         /*
2484          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by releasing the
2485          * lock that was just acquired. There is no need to do that when we're
2486          * unlocking though, or for OFD locks.
2487          */
2488         if (!error && file_lock->fl_type != F_UNLCK &&
2489             !(file_lock->fl_flags & FL_OFDLCK)) {
2490                 struct files_struct *files = current->files;
2491                 /*
2492                  * We need that spin_lock here - it prevents reordering between
2493                  * update of i_flctx->flc_posix and check for it done in
2494                  * close(). rcu_read_lock() wouldn't do.
2495                  */
2496                 spin_lock(&files->file_lock);
2497                 f = files_lookup_fd_locked(files, fd);
2498                 spin_unlock(&files->file_lock);
2499                 if (f != filp) {
2500                         file_lock->fl_type = F_UNLCK;
2501                         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2502                         WARN_ON_ONCE(error);
2503                         error = -EBADF;
2504                 }
2505         }
2506 out:
2507         locks_free_lock(file_lock);
2508         return error;
2509 }
2510 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2511
2512 /*
2513  * This function is called when the file is being removed
2514  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2515  * are deleted at this time.
2516  */
2517 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2518 {
2519         int error;
2520         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2521         struct file_lock lock;
2522         struct file_lock_context *ctx;
2523
2524         /*
2525          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2526          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2527          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2528          */
2529         ctx =  smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2530         if (!ctx || list_empty(&ctx->flc_posix))
2531                 return;
2532
2533         locks_init_lock(&lock);
2534         lock.fl_type = F_UNLCK;
2535         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2536         lock.fl_start = 0;
2537         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2538         lock.fl_owner = owner;
2539         lock.fl_pid = current->tgid;
2540         lock.fl_file = filp;
2541         lock.fl_ops = NULL;
2542         lock.fl_lmops = NULL;
2543
2544         error = vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2545
2546         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2547                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2548         trace_locks_remove_posix(inode, &lock, error);
2549 }
2550 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2551
2552 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2553 static void
2554 locks_remove_flock(struct file *filp, struct file_lock_context *flctx)
2555 {
2556         struct file_lock fl;
2557         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2558
2559         if (list_empty(&flctx->flc_flock))
2560                 return;
2561
2562         flock_make_lock(filp, LOCK_UN, &fl);
2563         fl.fl_flags |= FL_CLOSE;
2564
2565         if (filp->f_op->flock)
2566                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2567         else
2568                 flock_lock_inode(inode, &fl);
2569
2570         if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2571                 fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2572 }
2573
2574 /* The i_flctx must be valid when calling into here */
2575 static void
2576 locks_remove_lease(struct file *filp, struct file_lock_context *ctx)
2577 {
2578         struct file_lock *fl, *tmp;
2579         LIST_HEAD(dispose);
2580
2581         if (list_empty(&ctx->flc_lease))
2582                 return;
2583
2584         percpu_down_read(&file_rwsem);
2585         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2586         list_for_each_entry_safe(fl, tmp, &ctx->flc_lease, fl_list)
2587                 if (filp == fl->fl_file)
2588                         lease_modify(fl, F_UNLCK, &dispose);
2589         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2590         percpu_up_read(&file_rwsem);
2591
2592         locks_dispose_list(&dispose);
2593 }
2594
2595 /*
2596  * This function is called on the last close of an open file.
2597  */
2598 void locks_remove_file(struct file *filp)
2599 {
2600         struct file_lock_context *ctx;
2601
2602         ctx = smp_load_acquire(&locks_inode(filp)->i_flctx);
2603         if (!ctx)
2604                 return;
2605
2606         /* remove any OFD locks */
2607         locks_remove_posix(filp, filp);
2608
2609         /* remove flock locks */
2610         locks_remove_flock(filp, ctx);
2611
2612         /* remove any leases */
2613         locks_remove_lease(filp, ctx);
2614
2615         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2616         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_posix, "POSIX");
2617         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_flock, "FLOCK");
2618         locks_check_ctx_file_list(filp, &ctx->flc_lease, "LEASE");
2619         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2620 }
2621
2622 /**
2623  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2624  * @filp: The file to apply the unblock to
2625  * @fl: The lock to be unblocked
2626  *
2627  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2628  */
2629 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2630 {
2631         if (filp->f_op->lock)
2632                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2633         return 0;
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2636
2637 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2638 #include <linux/proc_fs.h>
2639 #include <linux/seq_file.h>
2640
2641 struct locks_iterator {
2642         int     li_cpu;
2643         loff_t  li_pos;
2644 };
2645
2646 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2647                             loff_t id, char *pfx, int repeat)
2648 {
2649         struct inode *inode = NULL;
2650         unsigned int fl_pid;
2651         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2652         int type;
2653
2654         fl_pid = locks_translate_pid(fl, proc_pidns);
2655         /*
2656          * If lock owner is dead (and pid is freed) or not visible in current
2657          * pidns, zero is shown as a pid value. Check lock info from
2658          * init_pid_ns to get saved lock pid value.
2659          */
2660
2661         if (fl->fl_file != NULL)
2662                 inode = locks_inode(fl->fl_file);
2663
2664         seq_printf(f, "%lld: ", id);
2665
2666         if (repeat)
2667                 seq_printf(f, "%*s", repeat - 1 + (int)strlen(pfx), pfx);
2668
2669         if (IS_POSIX(fl)) {
2670                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2671                         seq_puts(f, "ACCESS");
2672                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2673                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2674                 else
2675                         seq_puts(f, "POSIX ");
2676
2677                 seq_printf(f, " %s ",
2678                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" : "ADVISORY ");
2679         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2680                 seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2681         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2682                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2683                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2684                 else
2685                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2686
2687                 if (lease_breaking(fl))
2688                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2689                 else if (fl->fl_file)
2690                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2691                 else
2692                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2693         } else {
2694                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2695         }
2696         type = IS_LEASE(fl) ? target_leasetype(fl) : fl->fl_type;
2697
2698         seq_printf(f, "%s ", (type == F_WRLCK) ? "WRITE" :
2699                              (type == F_RDLCK) ? "READ" : "UNLCK");
2700         if (inode) {
2701                 /* userspace relies on this representation of dev_t */
2702                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%lu ", fl_pid,
2703                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2704                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2705         } else {
2706                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2707         }
2708         if (IS_POSIX(fl)) {
2709                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2710                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2711                 else
2712                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2713         } else {
2714                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2715         }
2716 }
2717
2718 static struct file_lock *get_next_blocked_member(struct file_lock *node)
2719 {
2720         struct file_lock *tmp;
2721
2722         /* NULL node or root node */
2723         if (node == NULL || node->fl_blocker == NULL)
2724                 return NULL;
2725
2726         /* Next member in the linked list could be itself */
2727         tmp = list_next_entry(node, fl_blocked_member);
2728         if (list_entry_is_head(tmp, &node->fl_blocker->fl_blocked_requests, fl_blocked_member)
2729                 || tmp == node) {
2730                 return NULL;
2731         }
2732
2733         return tmp;
2734 }
2735
2736 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2737 {
2738         struct locks_iterator *iter = f->private;
2739         struct file_lock *cur, *tmp;
2740         struct pid_namespace *proc_pidns = proc_pid_ns(file_inode(f->file)->i_sb);
2741         int level = 0;
2742
2743         cur = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2744
2745         if (locks_translate_pid(cur, proc_pidns) == 0)
2746                 return 0;
2747
2748         /* View this crossed linked list as a binary tree, the first member of fl_blocked_requests
2749          * is the left child of current node, the next silibing in fl_blocked_member is the
2750          * right child, we can alse get the parent of current node from fl_blocker, so this
2751          * question becomes traversal of a binary tree
2752          */
2753         while (cur != NULL) {
2754                 if (level)
2755                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "-> ", level);
2756                 else
2757                         lock_get_status(f, cur, iter->li_pos, "", level);
2758
2759                 if (!list_empty(&cur->fl_blocked_requests)) {
2760                         /* Turn left */
2761                         cur = list_first_entry_or_null(&cur->fl_blocked_requests,
2762                                 struct file_lock, fl_blocked_member);
2763                         level++;
2764                 } else {
2765                         /* Turn right */
2766                         tmp = get_next_blocked_member(cur);
2767                         /* Fall back to parent node */
2768                         while (tmp == NULL && cur->fl_blocker != NULL) {
2769                                 cur = cur->fl_blocker;
2770                                 level--;
2771                                 tmp = get_next_blocked_member(cur);
2772                         }
2773                         cur = tmp;
2774                 }
2775         }
2776
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 static void __show_fd_locks(struct seq_file *f,
2781                         struct list_head *head, int *id,
2782                         struct file *filp, struct files_struct *files)
2783 {
2784         struct file_lock *fl;
2785
2786         list_for_each_entry(fl, head, fl_list) {
2787
2788                 if (filp != fl->fl_file)
2789                         continue;
2790                 if (fl->fl_owner != files &&
2791                     fl->fl_owner != filp)
2792                         continue;
2793
2794                 (*id)++;
2795                 seq_puts(f, "lock:\t");
2796                 lock_get_status(f, fl, *id, "", 0);
2797         }
2798 }
2799
2800 void show_fd_locks(struct seq_file *f,
2801                   struct file *filp, struct files_struct *files)
2802 {
2803         struct inode *inode = locks_inode(filp);
2804         struct file_lock_context *ctx;
2805         int id = 0;
2806
2807         ctx = smp_load_acquire(&inode->i_flctx);
2808         if (!ctx)
2809                 return;
2810
2811         spin_lock(&ctx->flc_lock);
2812         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_flock, &id, filp, files);
2813         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_posix, &id, filp, files);
2814         __show_fd_locks(f, &ctx->flc_lease, &id, filp, files);
2815         spin_unlock(&ctx->flc_lock);
2816 }
2817
2818 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2819         __acquires(&blocked_lock_lock)
2820 {
2821         struct locks_iterator *iter = f->private;
2822
2823         iter->li_pos = *pos + 1;
2824         percpu_down_write(&file_rwsem);
2825         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2826         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, *pos);
2827 }
2828
2829 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2830 {
2831         struct locks_iterator *iter = f->private;
2832
2833         ++iter->li_pos;
2834         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list.hlist, &iter->li_cpu, pos);
2835 }
2836
2837 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2838         __releases(&blocked_lock_lock)
2839 {
2840         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2841         percpu_up_write(&file_rwsem);
2842 }
2843
2844 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2845         .start  = locks_start,
2846         .next   = locks_next,
2847         .stop   = locks_stop,
2848         .show   = locks_show,
2849 };
2850
2851 static int __init proc_locks_init(void)
2852 {
2853         proc_create_seq_private("locks", 0, NULL, &locks_seq_operations,
2854                         sizeof(struct locks_iterator), NULL);
2855         return 0;
2856 }
2857 fs_initcall(proc_locks_init);
2858 #endif
2859
2860 static int __init filelock_init(void)
2861 {
2862         int i;
2863
2864         flctx_cache = kmem_cache_create("file_lock_ctx",
2865                         sizeof(struct file_lock_context), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2866
2867         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2868                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2869
2870         for_each_possible_cpu(i) {
2871                 struct file_lock_list_struct *fll = per_cpu_ptr(&file_lock_list, i);
2872
2873                 spin_lock_init(&fll->lock);
2874                 INIT_HLIST_HEAD(&fll->hlist);
2875         }
2876
2877         lease_notifier_chain_init();
2878         return 0;
2879 }
2880 core_initcall(filelock_init);