kernfs: Convert kernfs_walk_ns() from strlcpy() to strscpy()
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / kernfs / dir.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * fs/kernfs/dir.c - kernfs directory implementation
4  *
5  * Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
6  * Copyright (c) 2007 SUSE Linux Products GmbH
7  * Copyright (c) 2007, 2013 Tejun Heo <tj@kernel.org>
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/namei.h>
13 #include <linux/idr.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/hash.h>
17
18 #include "kernfs-internal.h"
19
20 static DEFINE_RWLOCK(kernfs_rename_lock);       /* kn->parent and ->name */
21 /*
22  * Don't use rename_lock to piggy back on pr_cont_buf. We don't want to
23  * call pr_cont() while holding rename_lock. Because sometimes pr_cont()
24  * will perform wakeups when releasing console_sem. Holding rename_lock
25  * will introduce deadlock if the scheduler reads the kernfs_name in the
26  * wakeup path.
27  */
28 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_pr_cont_lock);
29 static char kernfs_pr_cont_buf[PATH_MAX];       /* protected by pr_cont_lock */
30 static DEFINE_SPINLOCK(kernfs_idr_lock);        /* root->ino_idr */
31
32 #define rb_to_kn(X) rb_entry((X), struct kernfs_node, rb)
33
34 static bool __kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
35 {
36         return atomic_read(&kn->active) >= 0;
37 }
38
39 static bool kernfs_active(struct kernfs_node *kn)
40 {
41         lockdep_assert_held(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
42         return __kernfs_active(kn);
43 }
44
45 static bool kernfs_lockdep(struct kernfs_node *kn)
46 {
47 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
48         return kn->flags & KERNFS_LOCKDEP;
49 #else
50         return false;
51 #endif
52 }
53
54 static int kernfs_name_locked(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
55 {
56         if (!kn)
57                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
58
59         return strlcpy(buf, kn->parent ? kn->name : "/", buflen);
60 }
61
62 /* kernfs_node_depth - compute depth from @from to @to */
63 static size_t kernfs_depth(struct kernfs_node *from, struct kernfs_node *to)
64 {
65         size_t depth = 0;
66
67         while (to->parent && to != from) {
68                 depth++;
69                 to = to->parent;
70         }
71         return depth;
72 }
73
74 static struct kernfs_node *kernfs_common_ancestor(struct kernfs_node *a,
75                                                   struct kernfs_node *b)
76 {
77         size_t da, db;
78         struct kernfs_root *ra = kernfs_root(a), *rb = kernfs_root(b);
79
80         if (ra != rb)
81                 return NULL;
82
83         da = kernfs_depth(ra->kn, a);
84         db = kernfs_depth(rb->kn, b);
85
86         while (da > db) {
87                 a = a->parent;
88                 da--;
89         }
90         while (db > da) {
91                 b = b->parent;
92                 db--;
93         }
94
95         /* worst case b and a will be the same at root */
96         while (b != a) {
97                 b = b->parent;
98                 a = a->parent;
99         }
100
101         return a;
102 }
103
104 /**
105  * kernfs_path_from_node_locked - find a pseudo-absolute path to @kn_to,
106  * where kn_from is treated as root of the path.
107  * @kn_from: kernfs node which should be treated as root for the path
108  * @kn_to: kernfs node to which path is needed
109  * @buf: buffer to copy the path into
110  * @buflen: size of @buf
111  *
112  * We need to handle couple of scenarios here:
113  * [1] when @kn_from is an ancestor of @kn_to at some level
114  * kn_from: /n1/n2/n3
115  * kn_to:   /n1/n2/n3/n4/n5
116  * result:  /n4/n5
117  *
118  * [2] when @kn_from is on a different hierarchy and we need to find common
119  * ancestor between @kn_from and @kn_to.
120  * kn_from: /n1/n2/n3/n4
121  * kn_to:   /n1/n2/n5
122  * result:  /../../n5
123  * OR
124  * kn_from: /n1/n2/n3/n4/n5   [depth=5]
125  * kn_to:   /n1/n2/n3         [depth=3]
126  * result:  /../..
127  *
128  * [3] when @kn_to is %NULL result will be "(null)"
129  *
130  * Return: the length of the full path.  If the full length is equal to or
131  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
132  * '\0'.  On error, -errno is returned.
133  */
134 static int kernfs_path_from_node_locked(struct kernfs_node *kn_to,
135                                         struct kernfs_node *kn_from,
136                                         char *buf, size_t buflen)
137 {
138         struct kernfs_node *kn, *common;
139         const char parent_str[] = "/..";
140         size_t depth_from, depth_to, len = 0;
141         int i, j;
142
143         if (!kn_to)
144                 return strlcpy(buf, "(null)", buflen);
145
146         if (!kn_from)
147                 kn_from = kernfs_root(kn_to)->kn;
148
149         if (kn_from == kn_to)
150                 return strlcpy(buf, "/", buflen);
151
152         common = kernfs_common_ancestor(kn_from, kn_to);
153         if (WARN_ON(!common))
154                 return -EINVAL;
155
156         depth_to = kernfs_depth(common, kn_to);
157         depth_from = kernfs_depth(common, kn_from);
158
159         buf[0] = '\0';
160
161         for (i = 0; i < depth_from; i++)
162                 len += strlcpy(buf + len, parent_str,
163                                len < buflen ? buflen - len : 0);
164
165         /* Calculate how many bytes we need for the rest */
166         for (i = depth_to - 1; i >= 0; i--) {
167                 for (kn = kn_to, j = 0; j < i; j++)
168                         kn = kn->parent;
169                 len += strlcpy(buf + len, "/",
170                                len < buflen ? buflen - len : 0);
171                 len += strlcpy(buf + len, kn->name,
172                                len < buflen ? buflen - len : 0);
173         }
174
175         return len;
176 }
177
178 /**
179  * kernfs_name - obtain the name of a given node
180  * @kn: kernfs_node of interest
181  * @buf: buffer to copy @kn's name into
182  * @buflen: size of @buf
183  *
184  * Copies the name of @kn into @buf of @buflen bytes.  The behavior is
185  * similar to strlcpy().
186  *
187  * Fills buffer with "(null)" if @kn is %NULL.
188  *
189  * Return: the length of @kn's name and if @buf isn't long enough,
190  * it's filled up to @buflen-1 and nul terminated.
191  *
192  * This function can be called from any context.
193  */
194 int kernfs_name(struct kernfs_node *kn, char *buf, size_t buflen)
195 {
196         unsigned long flags;
197         int ret;
198
199         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
200         ret = kernfs_name_locked(kn, buf, buflen);
201         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
202         return ret;
203 }
204
205 /**
206  * kernfs_path_from_node - build path of node @to relative to @from.
207  * @from: parent kernfs_node relative to which we need to build the path
208  * @to: kernfs_node of interest
209  * @buf: buffer to copy @to's path into
210  * @buflen: size of @buf
211  *
212  * Builds @to's path relative to @from in @buf. @from and @to must
213  * be on the same kernfs-root. If @from is not parent of @to, then a relative
214  * path (which includes '..'s) as needed to reach from @from to @to is
215  * returned.
216  *
217  * Return: the length of the full path.  If the full length is equal to or
218  * greater than @buflen, @buf contains the truncated path with the trailing
219  * '\0'.  On error, -errno is returned.
220  */
221 int kernfs_path_from_node(struct kernfs_node *to, struct kernfs_node *from,
222                           char *buf, size_t buflen)
223 {
224         unsigned long flags;
225         int ret;
226
227         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
228         ret = kernfs_path_from_node_locked(to, from, buf, buflen);
229         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
230         return ret;
231 }
232 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_path_from_node);
233
234 /**
235  * pr_cont_kernfs_name - pr_cont name of a kernfs_node
236  * @kn: kernfs_node of interest
237  *
238  * This function can be called from any context.
239  */
240 void pr_cont_kernfs_name(struct kernfs_node *kn)
241 {
242         unsigned long flags;
243
244         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
245
246         kernfs_name(kn, kernfs_pr_cont_buf, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
247         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
248
249         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
250 }
251
252 /**
253  * pr_cont_kernfs_path - pr_cont path of a kernfs_node
254  * @kn: kernfs_node of interest
255  *
256  * This function can be called from any context.
257  */
258 void pr_cont_kernfs_path(struct kernfs_node *kn)
259 {
260         unsigned long flags;
261         int sz;
262
263         spin_lock_irqsave(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
264
265         sz = kernfs_path_from_node(kn, NULL, kernfs_pr_cont_buf,
266                                    sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
267         if (sz < 0) {
268                 pr_cont("(error)");
269                 goto out;
270         }
271
272         if (sz >= sizeof(kernfs_pr_cont_buf)) {
273                 pr_cont("(name too long)");
274                 goto out;
275         }
276
277         pr_cont("%s", kernfs_pr_cont_buf);
278
279 out:
280         spin_unlock_irqrestore(&kernfs_pr_cont_lock, flags);
281 }
282
283 /**
284  * kernfs_get_parent - determine the parent node and pin it
285  * @kn: kernfs_node of interest
286  *
287  * Determines @kn's parent, pins and returns it.  This function can be
288  * called from any context.
289  *
290  * Return: parent node of @kn
291  */
292 struct kernfs_node *kernfs_get_parent(struct kernfs_node *kn)
293 {
294         struct kernfs_node *parent;
295         unsigned long flags;
296
297         read_lock_irqsave(&kernfs_rename_lock, flags);
298         parent = kn->parent;
299         kernfs_get(parent);
300         read_unlock_irqrestore(&kernfs_rename_lock, flags);
301
302         return parent;
303 }
304
305 /**
306  *      kernfs_name_hash - calculate hash of @ns + @name
307  *      @name: Null terminated string to hash
308  *      @ns:   Namespace tag to hash
309  *
310  *      Return: 31-bit hash of ns + name (so it fits in an off_t)
311  */
312 static unsigned int kernfs_name_hash(const char *name, const void *ns)
313 {
314         unsigned long hash = init_name_hash(ns);
315         unsigned int len = strlen(name);
316         while (len--)
317                 hash = partial_name_hash(*name++, hash);
318         hash = end_name_hash(hash);
319         hash &= 0x7fffffffU;
320         /* Reserve hash numbers 0, 1 and INT_MAX for magic directory entries */
321         if (hash < 2)
322                 hash += 2;
323         if (hash >= INT_MAX)
324                 hash = INT_MAX - 1;
325         return hash;
326 }
327
328 static int kernfs_name_compare(unsigned int hash, const char *name,
329                                const void *ns, const struct kernfs_node *kn)
330 {
331         if (hash < kn->hash)
332                 return -1;
333         if (hash > kn->hash)
334                 return 1;
335         if (ns < kn->ns)
336                 return -1;
337         if (ns > kn->ns)
338                 return 1;
339         return strcmp(name, kn->name);
340 }
341
342 static int kernfs_sd_compare(const struct kernfs_node *left,
343                              const struct kernfs_node *right)
344 {
345         return kernfs_name_compare(left->hash, left->name, left->ns, right);
346 }
347
348 /**
349  *      kernfs_link_sibling - link kernfs_node into sibling rbtree
350  *      @kn: kernfs_node of interest
351  *
352  *      Link @kn into its sibling rbtree which starts from
353  *      @kn->parent->dir.children.
354  *
355  *      Locking:
356  *      kernfs_rwsem held exclusive
357  *
358  *      Return:
359  *      %0 on success, -EEXIST on failure.
360  */
361 static int kernfs_link_sibling(struct kernfs_node *kn)
362 {
363         struct rb_node **node = &kn->parent->dir.children.rb_node;
364         struct rb_node *parent = NULL;
365
366         while (*node) {
367                 struct kernfs_node *pos;
368                 int result;
369
370                 pos = rb_to_kn(*node);
371                 parent = *node;
372                 result = kernfs_sd_compare(kn, pos);
373                 if (result < 0)
374                         node = &pos->rb.rb_left;
375                 else if (result > 0)
376                         node = &pos->rb.rb_right;
377                 else
378                         return -EEXIST;
379         }
380
381         /* add new node and rebalance the tree */
382         rb_link_node(&kn->rb, parent, node);
383         rb_insert_color(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
384
385         /* successfully added, account subdir number */
386         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
387         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
388                 kn->parent->dir.subdirs++;
389         kernfs_inc_rev(kn->parent);
390         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
391
392         return 0;
393 }
394
395 /**
396  *      kernfs_unlink_sibling - unlink kernfs_node from sibling rbtree
397  *      @kn: kernfs_node of interest
398  *
399  *      Try to unlink @kn from its sibling rbtree which starts from
400  *      kn->parent->dir.children.
401  *
402  *      Return: %true if @kn was actually removed,
403  *      %false if @kn wasn't on the rbtree.
404  *
405  *      Locking:
406  *      kernfs_rwsem held exclusive
407  */
408 static bool kernfs_unlink_sibling(struct kernfs_node *kn)
409 {
410         if (RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
411                 return false;
412
413         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
414         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR)
415                 kn->parent->dir.subdirs--;
416         kernfs_inc_rev(kn->parent);
417         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
418
419         rb_erase(&kn->rb, &kn->parent->dir.children);
420         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
421         return true;
422 }
423
424 /**
425  *      kernfs_get_active - get an active reference to kernfs_node
426  *      @kn: kernfs_node to get an active reference to
427  *
428  *      Get an active reference of @kn.  This function is noop if @kn
429  *      is %NULL.
430  *
431  *      Return:
432  *      Pointer to @kn on success, %NULL on failure.
433  */
434 struct kernfs_node *kernfs_get_active(struct kernfs_node *kn)
435 {
436         if (unlikely(!kn))
437                 return NULL;
438
439         if (!atomic_inc_unless_negative(&kn->active))
440                 return NULL;
441
442         if (kernfs_lockdep(kn))
443                 rwsem_acquire_read(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
444         return kn;
445 }
446
447 /**
448  *      kernfs_put_active - put an active reference to kernfs_node
449  *      @kn: kernfs_node to put an active reference to
450  *
451  *      Put an active reference to @kn.  This function is noop if @kn
452  *      is %NULL.
453  */
454 void kernfs_put_active(struct kernfs_node *kn)
455 {
456         int v;
457
458         if (unlikely(!kn))
459                 return;
460
461         if (kernfs_lockdep(kn))
462                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
463         v = atomic_dec_return(&kn->active);
464         if (likely(v != KN_DEACTIVATED_BIAS))
465                 return;
466
467         wake_up_all(&kernfs_root(kn)->deactivate_waitq);
468 }
469
470 /**
471  * kernfs_drain - drain kernfs_node
472  * @kn: kernfs_node to drain
473  *
474  * Drain existing usages and nuke all existing mmaps of @kn.  Multiple
475  * removers may invoke this function concurrently on @kn and all will
476  * return after draining is complete.
477  */
478 static void kernfs_drain(struct kernfs_node *kn)
479         __releases(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
480         __acquires(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem)
481 {
482         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
483
484         lockdep_assert_held_write(&root->kernfs_rwsem);
485         WARN_ON_ONCE(kernfs_active(kn));
486
487         /*
488          * Skip draining if already fully drained. This avoids draining and its
489          * lockdep annotations for nodes which have never been activated
490          * allowing embedding kernfs_remove() in create error paths without
491          * worrying about draining.
492          */
493         if (atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS &&
494             !kernfs_should_drain_open_files(kn))
495                 return;
496
497         up_write(&root->kernfs_rwsem);
498
499         if (kernfs_lockdep(kn)) {
500                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);
501                 if (atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS)
502                         lock_contended(&kn->dep_map, _RET_IP_);
503         }
504
505         wait_event(root->deactivate_waitq,
506                    atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS);
507
508         if (kernfs_lockdep(kn)) {
509                 lock_acquired(&kn->dep_map, _RET_IP_);
510                 rwsem_release(&kn->dep_map, _RET_IP_);
511         }
512
513         if (kernfs_should_drain_open_files(kn))
514                 kernfs_drain_open_files(kn);
515
516         down_write(&root->kernfs_rwsem);
517 }
518
519 /**
520  * kernfs_get - get a reference count on a kernfs_node
521  * @kn: the target kernfs_node
522  */
523 void kernfs_get(struct kernfs_node *kn)
524 {
525         if (kn) {
526                 WARN_ON(!atomic_read(&kn->count));
527                 atomic_inc(&kn->count);
528         }
529 }
530 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_get);
531
532 /**
533  * kernfs_put - put a reference count on a kernfs_node
534  * @kn: the target kernfs_node
535  *
536  * Put a reference count of @kn and destroy it if it reached zero.
537  */
538 void kernfs_put(struct kernfs_node *kn)
539 {
540         struct kernfs_node *parent;
541         struct kernfs_root *root;
542
543         if (!kn || !atomic_dec_and_test(&kn->count))
544                 return;
545         root = kernfs_root(kn);
546  repeat:
547         /*
548          * Moving/renaming is always done while holding reference.
549          * kn->parent won't change beneath us.
550          */
551         parent = kn->parent;
552
553         WARN_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS,
554                   "kernfs_put: %s/%s: released with incorrect active_ref %d\n",
555                   parent ? parent->name : "", kn->name, atomic_read(&kn->active));
556
557         if (kernfs_type(kn) == KERNFS_LINK)
558                 kernfs_put(kn->symlink.target_kn);
559
560         kfree_const(kn->name);
561
562         if (kn->iattr) {
563                 simple_xattrs_free(&kn->iattr->xattrs, NULL);
564                 kmem_cache_free(kernfs_iattrs_cache, kn->iattr);
565         }
566         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
567         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
568         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
569         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
570
571         kn = parent;
572         if (kn) {
573                 if (atomic_dec_and_test(&kn->count))
574                         goto repeat;
575         } else {
576                 /* just released the root kn, free @root too */
577                 idr_destroy(&root->ino_idr);
578                 kfree(root);
579         }
580 }
581 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_put);
582
583 /**
584  * kernfs_node_from_dentry - determine kernfs_node associated with a dentry
585  * @dentry: the dentry in question
586  *
587  * Return: the kernfs_node associated with @dentry.  If @dentry is not a
588  * kernfs one, %NULL is returned.
589  *
590  * While the returned kernfs_node will stay accessible as long as @dentry
591  * is accessible, the returned node can be in any state and the caller is
592  * fully responsible for determining what's accessible.
593  */
594 struct kernfs_node *kernfs_node_from_dentry(struct dentry *dentry)
595 {
596         if (dentry->d_sb->s_op == &kernfs_sops)
597                 return kernfs_dentry_node(dentry);
598         return NULL;
599 }
600
601 static struct kernfs_node *__kernfs_new_node(struct kernfs_root *root,
602                                              struct kernfs_node *parent,
603                                              const char *name, umode_t mode,
604                                              kuid_t uid, kgid_t gid,
605                                              unsigned flags)
606 {
607         struct kernfs_node *kn;
608         u32 id_highbits;
609         int ret;
610
611         name = kstrdup_const(name, GFP_KERNEL);
612         if (!name)
613                 return NULL;
614
615         kn = kmem_cache_zalloc(kernfs_node_cache, GFP_KERNEL);
616         if (!kn)
617                 goto err_out1;
618
619         idr_preload(GFP_KERNEL);
620         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
621         ret = idr_alloc_cyclic(&root->ino_idr, kn, 1, 0, GFP_ATOMIC);
622         if (ret >= 0 && ret < root->last_id_lowbits)
623                 root->id_highbits++;
624         id_highbits = root->id_highbits;
625         root->last_id_lowbits = ret;
626         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
627         idr_preload_end();
628         if (ret < 0)
629                 goto err_out2;
630
631         kn->id = (u64)id_highbits << 32 | ret;
632
633         atomic_set(&kn->count, 1);
634         atomic_set(&kn->active, KN_DEACTIVATED_BIAS);
635         RB_CLEAR_NODE(&kn->rb);
636
637         kn->name = name;
638         kn->mode = mode;
639         kn->flags = flags;
640
641         if (!uid_eq(uid, GLOBAL_ROOT_UID) || !gid_eq(gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
642                 struct iattr iattr = {
643                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
644                         .ia_uid = uid,
645                         .ia_gid = gid,
646                 };
647
648                 ret = __kernfs_setattr(kn, &iattr);
649                 if (ret < 0)
650                         goto err_out3;
651         }
652
653         if (parent) {
654                 ret = security_kernfs_init_security(parent, kn);
655                 if (ret)
656                         goto err_out3;
657         }
658
659         return kn;
660
661  err_out3:
662         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
663         idr_remove(&root->ino_idr, (u32)kernfs_ino(kn));
664         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
665  err_out2:
666         kmem_cache_free(kernfs_node_cache, kn);
667  err_out1:
668         kfree_const(name);
669         return NULL;
670 }
671
672 struct kernfs_node *kernfs_new_node(struct kernfs_node *parent,
673                                     const char *name, umode_t mode,
674                                     kuid_t uid, kgid_t gid,
675                                     unsigned flags)
676 {
677         struct kernfs_node *kn;
678
679         if (parent->mode & S_ISGID) {
680                 /* this code block imitates inode_init_owner() for
681                  * kernfs
682                  */
683
684                 if (parent->iattr)
685                         gid = parent->iattr->ia_gid;
686
687                 if (flags & KERNFS_DIR)
688                         mode |= S_ISGID;
689         }
690
691         kn = __kernfs_new_node(kernfs_root(parent), parent,
692                                name, mode, uid, gid, flags);
693         if (kn) {
694                 kernfs_get(parent);
695                 kn->parent = parent;
696         }
697         return kn;
698 }
699
700 /*
701  * kernfs_find_and_get_node_by_id - get kernfs_node from node id
702  * @root: the kernfs root
703  * @id: the target node id
704  *
705  * @id's lower 32bits encode ino and upper gen.  If the gen portion is
706  * zero, all generations are matched.
707  *
708  * Return: %NULL on failure,
709  * otherwise a kernfs node with reference counter incremented.
710  */
711 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_node_by_id(struct kernfs_root *root,
712                                                    u64 id)
713 {
714         struct kernfs_node *kn;
715         ino_t ino = kernfs_id_ino(id);
716         u32 gen = kernfs_id_gen(id);
717
718         spin_lock(&kernfs_idr_lock);
719
720         kn = idr_find(&root->ino_idr, (u32)ino);
721         if (!kn)
722                 goto err_unlock;
723
724         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64)) {
725                 /* we looked up with the low 32bits, compare the whole */
726                 if (kernfs_ino(kn) != ino)
727                         goto err_unlock;
728         } else {
729                 /* 0 matches all generations */
730                 if (unlikely(gen && kernfs_gen(kn) != gen))
731                         goto err_unlock;
732         }
733
734         /*
735          * We should fail if @kn has never been activated and guarantee success
736          * if the caller knows that @kn is active. Both can be achieved by
737          * __kernfs_active() which tests @kn->active without kernfs_rwsem.
738          */
739         if (unlikely(!__kernfs_active(kn) || !atomic_inc_not_zero(&kn->count)))
740                 goto err_unlock;
741
742         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
743         return kn;
744 err_unlock:
745         spin_unlock(&kernfs_idr_lock);
746         return NULL;
747 }
748
749 /**
750  *      kernfs_add_one - add kernfs_node to parent without warning
751  *      @kn: kernfs_node to be added
752  *
753  *      The caller must already have initialized @kn->parent.  This
754  *      function increments nlink of the parent's inode if @kn is a
755  *      directory and link into the children list of the parent.
756  *
757  *      Return:
758  *      %0 on success, -EEXIST if entry with the given name already
759  *      exists.
760  */
761 int kernfs_add_one(struct kernfs_node *kn)
762 {
763         struct kernfs_node *parent = kn->parent;
764         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
765         struct kernfs_iattrs *ps_iattr;
766         bool has_ns;
767         int ret;
768
769         down_write(&root->kernfs_rwsem);
770
771         ret = -EINVAL;
772         has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
773         if (WARN(has_ns != (bool)kn->ns, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
774                  has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, kn->name))
775                 goto out_unlock;
776
777         if (kernfs_type(parent) != KERNFS_DIR)
778                 goto out_unlock;
779
780         ret = -ENOENT;
781         if (parent->flags & (KERNFS_REMOVING | KERNFS_EMPTY_DIR))
782                 goto out_unlock;
783
784         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
785
786         ret = kernfs_link_sibling(kn);
787         if (ret)
788                 goto out_unlock;
789
790         /* Update timestamps on the parent */
791         down_write(&root->kernfs_iattr_rwsem);
792
793         ps_iattr = parent->iattr;
794         if (ps_iattr) {
795                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
796                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
797         }
798
799         up_write(&root->kernfs_iattr_rwsem);
800         up_write(&root->kernfs_rwsem);
801
802         /*
803          * Activate the new node unless CREATE_DEACTIVATED is requested.
804          * If not activated here, the kernfs user is responsible for
805          * activating the node with kernfs_activate().  A node which hasn't
806          * been activated is not visible to userland and its removal won't
807          * trigger deactivation.
808          */
809         if (!(kernfs_root(kn)->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
810                 kernfs_activate(kn);
811         return 0;
812
813 out_unlock:
814         up_write(&root->kernfs_rwsem);
815         return ret;
816 }
817
818 /**
819  * kernfs_find_ns - find kernfs_node with the given name
820  * @parent: kernfs_node to search under
821  * @name: name to look for
822  * @ns: the namespace tag to use
823  *
824  * Look for kernfs_node with name @name under @parent.
825  *
826  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
827  */
828 static struct kernfs_node *kernfs_find_ns(struct kernfs_node *parent,
829                                           const unsigned char *name,
830                                           const void *ns)
831 {
832         struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
833         bool has_ns = kernfs_ns_enabled(parent);
834         unsigned int hash;
835
836         lockdep_assert_held(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
837
838         if (has_ns != (bool)ns) {
839                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: ns %s in '%s' for '%s'\n",
840                      has_ns ? "required" : "invalid", parent->name, name);
841                 return NULL;
842         }
843
844         hash = kernfs_name_hash(name, ns);
845         while (node) {
846                 struct kernfs_node *kn;
847                 int result;
848
849                 kn = rb_to_kn(node);
850                 result = kernfs_name_compare(hash, name, ns, kn);
851                 if (result < 0)
852                         node = node->rb_left;
853                 else if (result > 0)
854                         node = node->rb_right;
855                 else
856                         return kn;
857         }
858         return NULL;
859 }
860
861 static struct kernfs_node *kernfs_walk_ns(struct kernfs_node *parent,
862                                           const unsigned char *path,
863                                           const void *ns)
864 {
865         ssize_t len;
866         char *p, *name;
867
868         lockdep_assert_held_read(&kernfs_root(parent)->kernfs_rwsem);
869
870         spin_lock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
871
872         len = strscpy(kernfs_pr_cont_buf, path, sizeof(kernfs_pr_cont_buf));
873
874         if (len < 0) {
875                 spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
876                 return NULL;
877         }
878
879         p = kernfs_pr_cont_buf;
880
881         while ((name = strsep(&p, "/")) && parent) {
882                 if (*name == '\0')
883                         continue;
884                 parent = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
885         }
886
887         spin_unlock_irq(&kernfs_pr_cont_lock);
888
889         return parent;
890 }
891
892 /**
893  * kernfs_find_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given name
894  * @parent: kernfs_node to search under
895  * @name: name to look for
896  * @ns: the namespace tag to use
897  *
898  * Look for kernfs_node with name @name under @parent and get a reference
899  * if found.  This function may sleep.
900  *
901  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
902  */
903 struct kernfs_node *kernfs_find_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
904                                            const char *name, const void *ns)
905 {
906         struct kernfs_node *kn;
907         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
908
909         down_read(&root->kernfs_rwsem);
910         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
911         kernfs_get(kn);
912         up_read(&root->kernfs_rwsem);
913
914         return kn;
915 }
916 EXPORT_SYMBOL_GPL(kernfs_find_and_get_ns);
917
918 /**
919  * kernfs_walk_and_get_ns - find and get kernfs_node with the given path
920  * @parent: kernfs_node to search under
921  * @path: path to look for
922  * @ns: the namespace tag to use
923  *
924  * Look for kernfs_node with path @path under @parent and get a reference
925  * if found.  This function may sleep.
926  *
927  * Return: pointer to the found kernfs_node on success, %NULL on failure.
928  */
929 struct kernfs_node *kernfs_walk_and_get_ns(struct kernfs_node *parent,
930                                            const char *path, const void *ns)
931 {
932         struct kernfs_node *kn;
933         struct kernfs_root *root = kernfs_root(parent);
934
935         down_read(&root->kernfs_rwsem);
936         kn = kernfs_walk_ns(parent, path, ns);
937         kernfs_get(kn);
938         up_read(&root->kernfs_rwsem);
939
940         return kn;
941 }
942
943 /**
944  * kernfs_create_root - create a new kernfs hierarchy
945  * @scops: optional syscall operations for the hierarchy
946  * @flags: KERNFS_ROOT_* flags
947  * @priv: opaque data associated with the new directory
948  *
949  * Return: the root of the new hierarchy on success, ERR_PTR() value on
950  * failure.
951  */
952 struct kernfs_root *kernfs_create_root(struct kernfs_syscall_ops *scops,
953                                        unsigned int flags, void *priv)
954 {
955         struct kernfs_root *root;
956         struct kernfs_node *kn;
957
958         root = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
959         if (!root)
960                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
961
962         idr_init(&root->ino_idr);
963         init_rwsem(&root->kernfs_rwsem);
964         init_rwsem(&root->kernfs_iattr_rwsem);
965         init_rwsem(&root->kernfs_supers_rwsem);
966         INIT_LIST_HEAD(&root->supers);
967
968         /*
969          * On 64bit ino setups, id is ino.  On 32bit, low 32bits are ino.
970          * High bits generation.  The starting value for both ino and
971          * genenration is 1.  Initialize upper 32bit allocation
972          * accordingly.
973          */
974         if (sizeof(ino_t) >= sizeof(u64))
975                 root->id_highbits = 0;
976         else
977                 root->id_highbits = 1;
978
979         kn = __kernfs_new_node(root, NULL, "", S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO,
980                                GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID,
981                                KERNFS_DIR);
982         if (!kn) {
983                 idr_destroy(&root->ino_idr);
984                 kfree(root);
985                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
986         }
987
988         kn->priv = priv;
989         kn->dir.root = root;
990
991         root->syscall_ops = scops;
992         root->flags = flags;
993         root->kn = kn;
994         init_waitqueue_head(&root->deactivate_waitq);
995
996         if (!(root->flags & KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED))
997                 kernfs_activate(kn);
998
999         return root;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * kernfs_destroy_root - destroy a kernfs hierarchy
1004  * @root: root of the hierarchy to destroy
1005  *
1006  * Destroy the hierarchy anchored at @root by removing all existing
1007  * directories and destroying @root.
1008  */
1009 void kernfs_destroy_root(struct kernfs_root *root)
1010 {
1011         /*
1012          *  kernfs_remove holds kernfs_rwsem from the root so the root
1013          *  shouldn't be freed during the operation.
1014          */
1015         kernfs_get(root->kn);
1016         kernfs_remove(root->kn);
1017         kernfs_put(root->kn); /* will also free @root */
1018 }
1019
1020 /**
1021  * kernfs_root_to_node - return the kernfs_node associated with a kernfs_root
1022  * @root: root to use to lookup
1023  *
1024  * Return: @root's kernfs_node
1025  */
1026 struct kernfs_node *kernfs_root_to_node(struct kernfs_root *root)
1027 {
1028         return root->kn;
1029 }
1030
1031 /**
1032  * kernfs_create_dir_ns - create a directory
1033  * @parent: parent in which to create a new directory
1034  * @name: name of the new directory
1035  * @mode: mode of the new directory
1036  * @uid: uid of the new directory
1037  * @gid: gid of the new directory
1038  * @priv: opaque data associated with the new directory
1039  * @ns: optional namespace tag of the directory
1040  *
1041  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1042  */
1043 struct kernfs_node *kernfs_create_dir_ns(struct kernfs_node *parent,
1044                                          const char *name, umode_t mode,
1045                                          kuid_t uid, kgid_t gid,
1046                                          void *priv, const void *ns)
1047 {
1048         struct kernfs_node *kn;
1049         int rc;
1050
1051         /* allocate */
1052         kn = kernfs_new_node(parent, name, mode | S_IFDIR,
1053                              uid, gid, KERNFS_DIR);
1054         if (!kn)
1055                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1056
1057         kn->dir.root = parent->dir.root;
1058         kn->ns = ns;
1059         kn->priv = priv;
1060
1061         /* link in */
1062         rc = kernfs_add_one(kn);
1063         if (!rc)
1064                 return kn;
1065
1066         kernfs_put(kn);
1067         return ERR_PTR(rc);
1068 }
1069
1070 /**
1071  * kernfs_create_empty_dir - create an always empty directory
1072  * @parent: parent in which to create a new directory
1073  * @name: name of the new directory
1074  *
1075  * Return: the created node on success, ERR_PTR() value on failure.
1076  */
1077 struct kernfs_node *kernfs_create_empty_dir(struct kernfs_node *parent,
1078                                             const char *name)
1079 {
1080         struct kernfs_node *kn;
1081         int rc;
1082
1083         /* allocate */
1084         kn = kernfs_new_node(parent, name, S_IRUGO|S_IXUGO|S_IFDIR,
1085                              GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, KERNFS_DIR);
1086         if (!kn)
1087                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1088
1089         kn->flags |= KERNFS_EMPTY_DIR;
1090         kn->dir.root = parent->dir.root;
1091         kn->ns = NULL;
1092         kn->priv = NULL;
1093
1094         /* link in */
1095         rc = kernfs_add_one(kn);
1096         if (!rc)
1097                 return kn;
1098
1099         kernfs_put(kn);
1100         return ERR_PTR(rc);
1101 }
1102
1103 static int kernfs_dop_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
1104 {
1105         struct kernfs_node *kn;
1106         struct kernfs_root *root;
1107
1108         if (flags & LOOKUP_RCU)
1109                 return -ECHILD;
1110
1111         /* Negative hashed dentry? */
1112         if (d_really_is_negative(dentry)) {
1113                 struct kernfs_node *parent;
1114
1115                 /* If the kernfs parent node has changed discard and
1116                  * proceed to ->lookup.
1117                  *
1118                  * There's nothing special needed here when getting the
1119                  * dentry parent, even if a concurrent rename is in
1120                  * progress. That's because the dentry is negative so
1121                  * it can only be the target of the rename and it will
1122                  * be doing a d_move() not a replace. Consequently the
1123                  * dentry d_parent won't change over the d_move().
1124                  *
1125                  * Also kernfs negative dentries transitioning from
1126                  * negative to positive during revalidate won't happen
1127                  * because they are invalidated on containing directory
1128                  * changes and the lookup re-done so that a new positive
1129                  * dentry can be properly created.
1130                  */
1131                 root = kernfs_root_from_sb(dentry->d_sb);
1132                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1133                 parent = kernfs_dentry_node(dentry->d_parent);
1134                 if (parent) {
1135                         if (kernfs_dir_changed(parent, dentry)) {
1136                                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1137                                 return 0;
1138                         }
1139                 }
1140                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1141
1142                 /* The kernfs parent node hasn't changed, leave the
1143                  * dentry negative and return success.
1144                  */
1145                 return 1;
1146         }
1147
1148         kn = kernfs_dentry_node(dentry);
1149         root = kernfs_root(kn);
1150         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1151
1152         /* The kernfs node has been deactivated */
1153         if (!kernfs_active(kn))
1154                 goto out_bad;
1155
1156         /* The kernfs node has been moved? */
1157         if (kernfs_dentry_node(dentry->d_parent) != kn->parent)
1158                 goto out_bad;
1159
1160         /* The kernfs node has been renamed */
1161         if (strcmp(dentry->d_name.name, kn->name) != 0)
1162                 goto out_bad;
1163
1164         /* The kernfs node has been moved to a different namespace */
1165         if (kn->parent && kernfs_ns_enabled(kn->parent) &&
1166             kernfs_info(dentry->d_sb)->ns != kn->ns)
1167                 goto out_bad;
1168
1169         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1170         return 1;
1171 out_bad:
1172         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1173         return 0;
1174 }
1175
1176 const struct dentry_operations kernfs_dops = {
1177         .d_revalidate   = kernfs_dop_revalidate,
1178 };
1179
1180 static struct dentry *kernfs_iop_lookup(struct inode *dir,
1181                                         struct dentry *dentry,
1182                                         unsigned int flags)
1183 {
1184         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1185         struct kernfs_node *kn;
1186         struct kernfs_root *root;
1187         struct inode *inode = NULL;
1188         const void *ns = NULL;
1189
1190         root = kernfs_root(parent);
1191         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1192         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1193                 ns = kernfs_info(dir->i_sb)->ns;
1194
1195         kn = kernfs_find_ns(parent, dentry->d_name.name, ns);
1196         /* attach dentry and inode */
1197         if (kn) {
1198                 /* Inactive nodes are invisible to the VFS so don't
1199                  * create a negative.
1200                  */
1201                 if (!kernfs_active(kn)) {
1202                         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1203                         return NULL;
1204                 }
1205                 inode = kernfs_get_inode(dir->i_sb, kn);
1206                 if (!inode)
1207                         inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
1208         }
1209         /*
1210          * Needed for negative dentry validation.
1211          * The negative dentry can be created in kernfs_iop_lookup()
1212          * or transforms from positive dentry in dentry_unlink_inode()
1213          * called from vfs_rmdir().
1214          */
1215         if (!IS_ERR(inode))
1216                 kernfs_set_rev(parent, dentry);
1217         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1218
1219         /* instantiate and hash (possibly negative) dentry */
1220         return d_splice_alias(inode, dentry);
1221 }
1222
1223 static int kernfs_iop_mkdir(struct mnt_idmap *idmap,
1224                             struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1225                             umode_t mode)
1226 {
1227         struct kernfs_node *parent = dir->i_private;
1228         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(parent)->syscall_ops;
1229         int ret;
1230
1231         if (!scops || !scops->mkdir)
1232                 return -EPERM;
1233
1234         if (!kernfs_get_active(parent))
1235                 return -ENODEV;
1236
1237         ret = scops->mkdir(parent, dentry->d_name.name, mode);
1238
1239         kernfs_put_active(parent);
1240         return ret;
1241 }
1242
1243 static int kernfs_iop_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1244 {
1245         struct kernfs_node *kn  = kernfs_dentry_node(dentry);
1246         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1247         int ret;
1248
1249         if (!scops || !scops->rmdir)
1250                 return -EPERM;
1251
1252         if (!kernfs_get_active(kn))
1253                 return -ENODEV;
1254
1255         ret = scops->rmdir(kn);
1256
1257         kernfs_put_active(kn);
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 static int kernfs_iop_rename(struct mnt_idmap *idmap,
1262                              struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1263                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
1264                              unsigned int flags)
1265 {
1266         struct kernfs_node *kn = kernfs_dentry_node(old_dentry);
1267         struct kernfs_node *new_parent = new_dir->i_private;
1268         struct kernfs_syscall_ops *scops = kernfs_root(kn)->syscall_ops;
1269         int ret;
1270
1271         if (flags)
1272                 return -EINVAL;
1273
1274         if (!scops || !scops->rename)
1275                 return -EPERM;
1276
1277         if (!kernfs_get_active(kn))
1278                 return -ENODEV;
1279
1280         if (!kernfs_get_active(new_parent)) {
1281                 kernfs_put_active(kn);
1282                 return -ENODEV;
1283         }
1284
1285         ret = scops->rename(kn, new_parent, new_dentry->d_name.name);
1286
1287         kernfs_put_active(new_parent);
1288         kernfs_put_active(kn);
1289         return ret;
1290 }
1291
1292 const struct inode_operations kernfs_dir_iops = {
1293         .lookup         = kernfs_iop_lookup,
1294         .permission     = kernfs_iop_permission,
1295         .setattr        = kernfs_iop_setattr,
1296         .getattr        = kernfs_iop_getattr,
1297         .listxattr      = kernfs_iop_listxattr,
1298
1299         .mkdir          = kernfs_iop_mkdir,
1300         .rmdir          = kernfs_iop_rmdir,
1301         .rename         = kernfs_iop_rename,
1302 };
1303
1304 static struct kernfs_node *kernfs_leftmost_descendant(struct kernfs_node *pos)
1305 {
1306         struct kernfs_node *last;
1307
1308         while (true) {
1309                 struct rb_node *rbn;
1310
1311                 last = pos;
1312
1313                 if (kernfs_type(pos) != KERNFS_DIR)
1314                         break;
1315
1316                 rbn = rb_first(&pos->dir.children);
1317                 if (!rbn)
1318                         break;
1319
1320                 pos = rb_to_kn(rbn);
1321         }
1322
1323         return last;
1324 }
1325
1326 /**
1327  * kernfs_next_descendant_post - find the next descendant for post-order walk
1328  * @pos: the current position (%NULL to initiate traversal)
1329  * @root: kernfs_node whose descendants to walk
1330  *
1331  * Find the next descendant to visit for post-order traversal of @root's
1332  * descendants.  @root is included in the iteration and the last node to be
1333  * visited.
1334  *
1335  * Return: the next descendant to visit or %NULL when done.
1336  */
1337 static struct kernfs_node *kernfs_next_descendant_post(struct kernfs_node *pos,
1338                                                        struct kernfs_node *root)
1339 {
1340         struct rb_node *rbn;
1341
1342         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(root)->kernfs_rwsem);
1343
1344         /* if first iteration, visit leftmost descendant which may be root */
1345         if (!pos)
1346                 return kernfs_leftmost_descendant(root);
1347
1348         /* if we visited @root, we're done */
1349         if (pos == root)
1350                 return NULL;
1351
1352         /* if there's an unvisited sibling, visit its leftmost descendant */
1353         rbn = rb_next(&pos->rb);
1354         if (rbn)
1355                 return kernfs_leftmost_descendant(rb_to_kn(rbn));
1356
1357         /* no sibling left, visit parent */
1358         return pos->parent;
1359 }
1360
1361 static void kernfs_activate_one(struct kernfs_node *kn)
1362 {
1363         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1364
1365         kn->flags |= KERNFS_ACTIVATED;
1366
1367         if (kernfs_active(kn) || (kn->flags & (KERNFS_HIDDEN | KERNFS_REMOVING)))
1368                 return;
1369
1370         WARN_ON_ONCE(kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1371         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&kn->active) != KN_DEACTIVATED_BIAS);
1372
1373         atomic_sub(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1374 }
1375
1376 /**
1377  * kernfs_activate - activate a node which started deactivated
1378  * @kn: kernfs_node whose subtree is to be activated
1379  *
1380  * If the root has KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED set, a newly created node
1381  * needs to be explicitly activated.  A node which hasn't been activated
1382  * isn't visible to userland and deactivation is skipped during its
1383  * removal.  This is useful to construct atomic init sequences where
1384  * creation of multiple nodes should either succeed or fail atomically.
1385  *
1386  * The caller is responsible for ensuring that this function is not called
1387  * after kernfs_remove*() is invoked on @kn.
1388  */
1389 void kernfs_activate(struct kernfs_node *kn)
1390 {
1391         struct kernfs_node *pos;
1392         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1393
1394         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1395
1396         pos = NULL;
1397         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn)))
1398                 kernfs_activate_one(pos);
1399
1400         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1401 }
1402
1403 /**
1404  * kernfs_show - show or hide a node
1405  * @kn: kernfs_node to show or hide
1406  * @show: whether to show or hide
1407  *
1408  * If @show is %false, @kn is marked hidden and deactivated. A hidden node is
1409  * ignored in future activaitons. If %true, the mark is removed and activation
1410  * state is restored. This function won't implicitly activate a new node in a
1411  * %KERNFS_ROOT_CREATE_DEACTIVATED root which hasn't been activated yet.
1412  *
1413  * To avoid recursion complexities, directories aren't supported for now.
1414  */
1415 void kernfs_show(struct kernfs_node *kn, bool show)
1416 {
1417         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1418
1419         if (WARN_ON_ONCE(kernfs_type(kn) == KERNFS_DIR))
1420                 return;
1421
1422         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1423
1424         if (show) {
1425                 kn->flags &= ~KERNFS_HIDDEN;
1426                 if (kn->flags & KERNFS_ACTIVATED)
1427                         kernfs_activate_one(kn);
1428         } else {
1429                 kn->flags |= KERNFS_HIDDEN;
1430                 if (kernfs_active(kn))
1431                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &kn->active);
1432                 kernfs_drain(kn);
1433         }
1434
1435         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1436 }
1437
1438 static void __kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1439 {
1440         struct kernfs_node *pos;
1441
1442         /* Short-circuit if non-root @kn has already finished removal. */
1443         if (!kn)
1444                 return;
1445
1446         lockdep_assert_held_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_rwsem);
1447
1448         /*
1449          * This is for kernfs_remove_self() which plays with active ref
1450          * after removal.
1451          */
1452         if (kn->parent && RB_EMPTY_NODE(&kn->rb))
1453                 return;
1454
1455         pr_debug("kernfs %s: removing\n", kn->name);
1456
1457         /* prevent new usage by marking all nodes removing and deactivating */
1458         pos = NULL;
1459         while ((pos = kernfs_next_descendant_post(pos, kn))) {
1460                 pos->flags |= KERNFS_REMOVING;
1461                 if (kernfs_active(pos))
1462                         atomic_add(KN_DEACTIVATED_BIAS, &pos->active);
1463         }
1464
1465         /* deactivate and unlink the subtree node-by-node */
1466         do {
1467                 pos = kernfs_leftmost_descendant(kn);
1468
1469                 /*
1470                  * kernfs_drain() may drop kernfs_rwsem temporarily and @pos's
1471                  * base ref could have been put by someone else by the time
1472                  * the function returns.  Make sure it doesn't go away
1473                  * underneath us.
1474                  */
1475                 kernfs_get(pos);
1476
1477                 kernfs_drain(pos);
1478
1479                 /*
1480                  * kernfs_unlink_sibling() succeeds once per node.  Use it
1481                  * to decide who's responsible for cleanups.
1482                  */
1483                 if (!pos->parent || kernfs_unlink_sibling(pos)) {
1484                         struct kernfs_iattrs *ps_iattr =
1485                                 pos->parent ? pos->parent->iattr : NULL;
1486
1487                         /* update timestamps on the parent */
1488                         down_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
1489
1490                         if (ps_iattr) {
1491                                 ktime_get_real_ts64(&ps_iattr->ia_ctime);
1492                                 ps_iattr->ia_mtime = ps_iattr->ia_ctime;
1493                         }
1494
1495                         up_write(&kernfs_root(kn)->kernfs_iattr_rwsem);
1496                         kernfs_put(pos);
1497                 }
1498
1499                 kernfs_put(pos);
1500         } while (pos != kn);
1501 }
1502
1503 /**
1504  * kernfs_remove - remove a kernfs_node recursively
1505  * @kn: the kernfs_node to remove
1506  *
1507  * Remove @kn along with all its subdirectories and files.
1508  */
1509 void kernfs_remove(struct kernfs_node *kn)
1510 {
1511         struct kernfs_root *root;
1512
1513         if (!kn)
1514                 return;
1515
1516         root = kernfs_root(kn);
1517
1518         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1519         __kernfs_remove(kn);
1520         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1521 }
1522
1523 /**
1524  * kernfs_break_active_protection - break out of active protection
1525  * @kn: the self kernfs_node
1526  *
1527  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1528  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  Each invocation of
1529  * this function must also be matched with an invocation of
1530  * kernfs_unbreak_active_protection().
1531  *
1532  * This function releases the active reference of @kn the caller is
1533  * holding.  Once this function is called, @kn may be removed at any point
1534  * and the caller is solely responsible for ensuring that the objects it
1535  * dereferences are accessible.
1536  */
1537 void kernfs_break_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1538 {
1539         /*
1540          * Take out ourself out of the active ref dependency chain.  If
1541          * we're called without an active ref, lockdep will complain.
1542          */
1543         kernfs_put_active(kn);
1544 }
1545
1546 /**
1547  * kernfs_unbreak_active_protection - undo kernfs_break_active_protection()
1548  * @kn: the self kernfs_node
1549  *
1550  * If kernfs_break_active_protection() was called, this function must be
1551  * invoked before finishing the kernfs operation.  Note that while this
1552  * function restores the active reference, it doesn't and can't actually
1553  * restore the active protection - @kn may already or be in the process of
1554  * being removed.  Once kernfs_break_active_protection() is invoked, that
1555  * protection is irreversibly gone for the kernfs operation instance.
1556  *
1557  * While this function may be called at any point after
1558  * kernfs_break_active_protection() is invoked, its most useful location
1559  * would be right before the enclosing kernfs operation returns.
1560  */
1561 void kernfs_unbreak_active_protection(struct kernfs_node *kn)
1562 {
1563         /*
1564          * @kn->active could be in any state; however, the increment we do
1565          * here will be undone as soon as the enclosing kernfs operation
1566          * finishes and this temporary bump can't break anything.  If @kn
1567          * is alive, nothing changes.  If @kn is being deactivated, the
1568          * soon-to-follow put will either finish deactivation or restore
1569          * deactivated state.  If @kn is already removed, the temporary
1570          * bump is guaranteed to be gone before @kn is released.
1571          */
1572         atomic_inc(&kn->active);
1573         if (kernfs_lockdep(kn))
1574                 rwsem_acquire(&kn->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * kernfs_remove_self - remove a kernfs_node from its own method
1579  * @kn: the self kernfs_node to remove
1580  *
1581  * The caller must be running off of a kernfs operation which is invoked
1582  * with an active reference - e.g. one of kernfs_ops.  This can be used to
1583  * implement a file operation which deletes itself.
1584  *
1585  * For example, the "delete" file for a sysfs device directory can be
1586  * implemented by invoking kernfs_remove_self() on the "delete" file
1587  * itself.  This function breaks the circular dependency of trying to
1588  * deactivate self while holding an active ref itself.  It isn't necessary
1589  * to modify the usual removal path to use kernfs_remove_self().  The
1590  * "delete" implementation can simply invoke kernfs_remove_self() on self
1591  * before proceeding with the usual removal path.  kernfs will ignore later
1592  * kernfs_remove() on self.
1593  *
1594  * kernfs_remove_self() can be called multiple times concurrently on the
1595  * same kernfs_node.  Only the first one actually performs removal and
1596  * returns %true.  All others will wait until the kernfs operation which
1597  * won self-removal finishes and return %false.  Note that the losers wait
1598  * for the completion of not only the winning kernfs_remove_self() but also
1599  * the whole kernfs_ops which won the arbitration.  This can be used to
1600  * guarantee, for example, all concurrent writes to a "delete" file to
1601  * finish only after the whole operation is complete.
1602  *
1603  * Return: %true if @kn is removed by this call, otherwise %false.
1604  */
1605 bool kernfs_remove_self(struct kernfs_node *kn)
1606 {
1607         bool ret;
1608         struct kernfs_root *root = kernfs_root(kn);
1609
1610         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1611         kernfs_break_active_protection(kn);
1612
1613         /*
1614          * SUICIDAL is used to arbitrate among competing invocations.  Only
1615          * the first one will actually perform removal.  When the removal
1616          * is complete, SUICIDED is set and the active ref is restored
1617          * while kernfs_rwsem for held exclusive.  The ones which lost
1618          * arbitration waits for SUICIDED && drained which can happen only
1619          * after the enclosing kernfs operation which executed the winning
1620          * instance of kernfs_remove_self() finished.
1621          */
1622         if (!(kn->flags & KERNFS_SUICIDAL)) {
1623                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDAL;
1624                 __kernfs_remove(kn);
1625                 kn->flags |= KERNFS_SUICIDED;
1626                 ret = true;
1627         } else {
1628                 wait_queue_head_t *waitq = &kernfs_root(kn)->deactivate_waitq;
1629                 DEFINE_WAIT(wait);
1630
1631                 while (true) {
1632                         prepare_to_wait(waitq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1633
1634                         if ((kn->flags & KERNFS_SUICIDED) &&
1635                             atomic_read(&kn->active) == KN_DEACTIVATED_BIAS)
1636                                 break;
1637
1638                         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1639                         schedule();
1640                         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1641                 }
1642                 finish_wait(waitq, &wait);
1643                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_NODE(&kn->rb));
1644                 ret = false;
1645         }
1646
1647         /*
1648          * This must be done while kernfs_rwsem held exclusive; otherwise,
1649          * waiting for SUICIDED && deactivated could finish prematurely.
1650          */
1651         kernfs_unbreak_active_protection(kn);
1652
1653         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 /**
1658  * kernfs_remove_by_name_ns - find a kernfs_node by name and remove it
1659  * @parent: parent of the target
1660  * @name: name of the kernfs_node to remove
1661  * @ns: namespace tag of the kernfs_node to remove
1662  *
1663  * Look for the kernfs_node with @name and @ns under @parent and remove it.
1664  *
1665  * Return: %0 on success, -ENOENT if such entry doesn't exist.
1666  */
1667 int kernfs_remove_by_name_ns(struct kernfs_node *parent, const char *name,
1668                              const void *ns)
1669 {
1670         struct kernfs_node *kn;
1671         struct kernfs_root *root;
1672
1673         if (!parent) {
1674                 WARN(1, KERN_WARNING "kernfs: can not remove '%s', no directory\n",
1675                         name);
1676                 return -ENOENT;
1677         }
1678
1679         root = kernfs_root(parent);
1680         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1681
1682         kn = kernfs_find_ns(parent, name, ns);
1683         if (kn) {
1684                 kernfs_get(kn);
1685                 __kernfs_remove(kn);
1686                 kernfs_put(kn);
1687         }
1688
1689         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1690
1691         if (kn)
1692                 return 0;
1693         else
1694                 return -ENOENT;
1695 }
1696
1697 /**
1698  * kernfs_rename_ns - move and rename a kernfs_node
1699  * @kn: target node
1700  * @new_parent: new parent to put @sd under
1701  * @new_name: new name
1702  * @new_ns: new namespace tag
1703  *
1704  * Return: %0 on success, -errno on failure.
1705  */
1706 int kernfs_rename_ns(struct kernfs_node *kn, struct kernfs_node *new_parent,
1707                      const char *new_name, const void *new_ns)
1708 {
1709         struct kernfs_node *old_parent;
1710         struct kernfs_root *root;
1711         const char *old_name = NULL;
1712         int error;
1713
1714         /* can't move or rename root */
1715         if (!kn->parent)
1716                 return -EINVAL;
1717
1718         root = kernfs_root(kn);
1719         down_write(&root->kernfs_rwsem);
1720
1721         error = -ENOENT;
1722         if (!kernfs_active(kn) || !kernfs_active(new_parent) ||
1723             (new_parent->flags & KERNFS_EMPTY_DIR))
1724                 goto out;
1725
1726         error = 0;
1727         if ((kn->parent == new_parent) && (kn->ns == new_ns) &&
1728             (strcmp(kn->name, new_name) == 0))
1729                 goto out;       /* nothing to rename */
1730
1731         error = -EEXIST;
1732         if (kernfs_find_ns(new_parent, new_name, new_ns))
1733                 goto out;
1734
1735         /* rename kernfs_node */
1736         if (strcmp(kn->name, new_name) != 0) {
1737                 error = -ENOMEM;
1738                 new_name = kstrdup_const(new_name, GFP_KERNEL);
1739                 if (!new_name)
1740                         goto out;
1741         } else {
1742                 new_name = NULL;
1743         }
1744
1745         /*
1746          * Move to the appropriate place in the appropriate directories rbtree.
1747          */
1748         kernfs_unlink_sibling(kn);
1749         kernfs_get(new_parent);
1750
1751         /* rename_lock protects ->parent and ->name accessors */
1752         write_lock_irq(&kernfs_rename_lock);
1753
1754         old_parent = kn->parent;
1755         kn->parent = new_parent;
1756
1757         kn->ns = new_ns;
1758         if (new_name) {
1759                 old_name = kn->name;
1760                 kn->name = new_name;
1761         }
1762
1763         write_unlock_irq(&kernfs_rename_lock);
1764
1765         kn->hash = kernfs_name_hash(kn->name, kn->ns);
1766         kernfs_link_sibling(kn);
1767
1768         kernfs_put(old_parent);
1769         kfree_const(old_name);
1770
1771         error = 0;
1772  out:
1773         up_write(&root->kernfs_rwsem);
1774         return error;
1775 }
1776
1777 static int kernfs_dir_fop_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1778 {
1779         kernfs_put(filp->private_data);
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static struct kernfs_node *kernfs_dir_pos(const void *ns,
1784         struct kernfs_node *parent, loff_t hash, struct kernfs_node *pos)
1785 {
1786         if (pos) {
1787                 int valid = kernfs_active(pos) &&
1788                         pos->parent == parent && hash == pos->hash;
1789                 kernfs_put(pos);
1790                 if (!valid)
1791                         pos = NULL;
1792         }
1793         if (!pos && (hash > 1) && (hash < INT_MAX)) {
1794                 struct rb_node *node = parent->dir.children.rb_node;
1795                 while (node) {
1796                         pos = rb_to_kn(node);
1797
1798                         if (hash < pos->hash)
1799                                 node = node->rb_left;
1800                         else if (hash > pos->hash)
1801                                 node = node->rb_right;
1802                         else
1803                                 break;
1804                 }
1805         }
1806         /* Skip over entries which are dying/dead or in the wrong namespace */
1807         while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns)) {
1808                 struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1809                 if (!node)
1810                         pos = NULL;
1811                 else
1812                         pos = rb_to_kn(node);
1813         }
1814         return pos;
1815 }
1816
1817 static struct kernfs_node *kernfs_dir_next_pos(const void *ns,
1818         struct kernfs_node *parent, ino_t ino, struct kernfs_node *pos)
1819 {
1820         pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ino, pos);
1821         if (pos) {
1822                 do {
1823                         struct rb_node *node = rb_next(&pos->rb);
1824                         if (!node)
1825                                 pos = NULL;
1826                         else
1827                                 pos = rb_to_kn(node);
1828                 } while (pos && (!kernfs_active(pos) || pos->ns != ns));
1829         }
1830         return pos;
1831 }
1832
1833 static int kernfs_fop_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1834 {
1835         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1836         struct kernfs_node *parent = kernfs_dentry_node(dentry);
1837         struct kernfs_node *pos = file->private_data;
1838         struct kernfs_root *root;
1839         const void *ns = NULL;
1840
1841         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
1842                 return 0;
1843
1844         root = kernfs_root(parent);
1845         down_read(&root->kernfs_rwsem);
1846
1847         if (kernfs_ns_enabled(parent))
1848                 ns = kernfs_info(dentry->d_sb)->ns;
1849
1850         for (pos = kernfs_dir_pos(ns, parent, ctx->pos, pos);
1851              pos;
1852              pos = kernfs_dir_next_pos(ns, parent, ctx->pos, pos)) {
1853                 const char *name = pos->name;
1854                 unsigned int type = fs_umode_to_dtype(pos->mode);
1855                 int len = strlen(name);
1856                 ino_t ino = kernfs_ino(pos);
1857
1858                 ctx->pos = pos->hash;
1859                 file->private_data = pos;
1860                 kernfs_get(pos);
1861
1862                 up_read(&root->kernfs_rwsem);
1863                 if (!dir_emit(ctx, name, len, ino, type))
1864                         return 0;
1865                 down_read(&root->kernfs_rwsem);
1866         }
1867         up_read(&root->kernfs_rwsem);
1868         file->private_data = NULL;
1869         ctx->pos = INT_MAX;
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 const struct file_operations kernfs_dir_fops = {
1874         .read           = generic_read_dir,
1875         .iterate_shared = kernfs_fop_readdir,
1876         .release        = kernfs_dir_fop_release,
1877         .llseek         = generic_file_llseek,
1878 };