locks: defer freeing locks in locks_delete_lock until after i_lock has been dropped
[cascardo/linux.git] / fs / locks.c
1 /*
2  *  linux/fs/locks.c
3  *
4  *  Provide support for fcntl()'s F_GETLK, F_SETLK, and F_SETLKW calls.
5  *  Doug Evans (dje@spiff.uucp), August 07, 1992
6  *
7  *  Deadlock detection added.
8  *  FIXME: one thing isn't handled yet:
9  *      - mandatory locks (requires lots of changes elsewhere)
10  *  Kelly Carmichael (kelly@[142.24.8.65]), September 17, 1994.
11  *
12  *  Miscellaneous edits, and a total rewrite of posix_lock_file() code.
13  *  Kai Petzke (wpp@marie.physik.tu-berlin.de), 1994
14  *  
15  *  Converted file_lock_table to a linked list from an array, which eliminates
16  *  the limits on how many active file locks are open.
17  *  Chad Page (pageone@netcom.com), November 27, 1994
18  * 
19  *  Removed dependency on file descriptors. dup()'ed file descriptors now
20  *  get the same locks as the original file descriptors, and a close() on
21  *  any file descriptor removes ALL the locks on the file for the current
22  *  process. Since locks still depend on the process id, locks are inherited
23  *  after an exec() but not after a fork(). This agrees with POSIX, and both
24  *  BSD and SVR4 practice.
25  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 14, 1995
26  *
27  *  Scrapped free list which is redundant now that we allocate locks
28  *  dynamically with kmalloc()/kfree().
29  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), February 21, 1995
30  *
31  *  Implemented two lock personalities - FL_FLOCK and FL_POSIX.
32  *
33  *  FL_POSIX locks are created with calls to fcntl() and lockf() through the
34  *  fcntl() system call. They have the semantics described above.
35  *
36  *  FL_FLOCK locks are created with calls to flock(), through the flock()
37  *  system call, which is new. Old C libraries implement flock() via fcntl()
38  *  and will continue to use the old, broken implementation.
39  *
40  *  FL_FLOCK locks follow the 4.4 BSD flock() semantics. They are associated
41  *  with a file pointer (filp). As a result they can be shared by a parent
42  *  process and its children after a fork(). They are removed when the last
43  *  file descriptor referring to the file pointer is closed (unless explicitly
44  *  unlocked). 
45  *
46  *  FL_FLOCK locks never deadlock, an existing lock is always removed before
47  *  upgrading from shared to exclusive (or vice versa). When this happens
48  *  any processes blocked by the current lock are woken up and allowed to
49  *  run before the new lock is applied.
50  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), June 09, 1995
51  *
52  *  Removed some race conditions in flock_lock_file(), marked other possible
53  *  races. Just grep for FIXME to see them. 
54  *  Dmitry Gorodchanin (pgmdsg@ibi.com), February 09, 1996.
55  *
56  *  Addressed Dmitry's concerns. Deadlock checking no longer recursive.
57  *  Lock allocation changed to GFP_ATOMIC as we can't afford to sleep
58  *  once we've checked for blocking and deadlocking.
59  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 03, 1996.
60  *
61  *  Initial implementation of mandatory locks. SunOS turned out to be
62  *  a rotten model, so I implemented the "obvious" semantics.
63  *  See 'Documentation/filesystems/mandatory-locking.txt' for details.
64  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 06, 1996.
65  *
66  *  Don't allow mandatory locks on mmap()'ed files. Added simple functions to
67  *  check if a file has mandatory locks, used by mmap(), open() and creat() to
68  *  see if system call should be rejected. Ref. HP-UX/SunOS/Solaris Reference
69  *  Manual, Section 2.
70  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 09, 1996.
71  *
72  *  Tidied up block list handling. Added '/proc/locks' interface.
73  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 24, 1996.
74  *
75  *  Fixed deadlock condition for pathological code that mixes calls to
76  *  flock() and fcntl().
77  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), April 29, 1996.
78  *
79  *  Allow only one type of locking scheme (FL_POSIX or FL_FLOCK) to be in use
80  *  for a given file at a time. Changed the CONFIG_LOCK_MANDATORY scheme to
81  *  guarantee sensible behaviour in the case where file system modules might
82  *  be compiled with different options than the kernel itself.
83  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
84  *
85  *  Added a couple of missing wake_up() calls. Thanks to Thomas Meckel
86  *  (Thomas.Meckel@mni.fh-giessen.de) for spotting this.
87  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 15, 1996.
88  *
89  *  Changed FL_POSIX locks to use the block list in the same way as FL_FLOCK
90  *  locks. Changed process synchronisation to avoid dereferencing locks that
91  *  have already been freed.
92  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 21, 1996.
93  *
94  *  Made the block list a circular list to minimise searching in the list.
95  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Sep 25, 1996.
96  *
97  *  Made mandatory locking a mount option. Default is not to allow mandatory
98  *  locking.
99  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), Oct 04, 1996.
100  *
101  *  Some adaptations for NFS support.
102  *  Olaf Kirch (okir@monad.swb.de), Dec 1996,
103  *
104  *  Fixed /proc/locks interface so that we can't overrun the buffer we are handed.
105  *  Andy Walker (andy@lysaker.kvaerner.no), May 12, 1997.
106  *
107  *  Use slab allocator instead of kmalloc/kfree.
108  *  Use generic list implementation from <linux/list.h>.
109  *  Sped up posix_locks_deadlock by only considering blocked locks.
110  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, March, 2000.
111  *
112  *  Leases and LOCK_MAND
113  *  Matthew Wilcox <willy@debian.org>, June, 2000.
114  *  Stephen Rothwell <sfr@canb.auug.org.au>, June, 2000.
115  */
116
117 #include <linux/capability.h>
118 #include <linux/file.h>
119 #include <linux/fdtable.h>
120 #include <linux/fs.h>
121 #include <linux/init.h>
122 #include <linux/module.h>
123 #include <linux/security.h>
124 #include <linux/slab.h>
125 #include <linux/syscalls.h>
126 #include <linux/time.h>
127 #include <linux/rcupdate.h>
128 #include <linux/pid_namespace.h>
129 #include <linux/hashtable.h>
130 #include <linux/percpu.h>
131 #include <linux/lglock.h>
132
133 #define CREATE_TRACE_POINTS
134 #include <trace/events/filelock.h>
135
136 #include <asm/uaccess.h>
137
138 #define IS_POSIX(fl)    (fl->fl_flags & FL_POSIX)
139 #define IS_FLOCK(fl)    (fl->fl_flags & FL_FLOCK)
140 #define IS_LEASE(fl)    (fl->fl_flags & (FL_LEASE|FL_DELEG))
141 #define IS_OFDLCK(fl)   (fl->fl_flags & FL_OFDLCK)
142
143 static bool lease_breaking(struct file_lock *fl)
144 {
145         return fl->fl_flags & (FL_UNLOCK_PENDING | FL_DOWNGRADE_PENDING);
146 }
147
148 static int target_leasetype(struct file_lock *fl)
149 {
150         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
151                 return F_UNLCK;
152         if (fl->fl_flags & FL_DOWNGRADE_PENDING)
153                 return F_RDLCK;
154         return fl->fl_type;
155 }
156
157 int leases_enable = 1;
158 int lease_break_time = 45;
159
160 #define for_each_lock(inode, lockp) \
161         for (lockp = &inode->i_flock; *lockp != NULL; lockp = &(*lockp)->fl_next)
162
163 /*
164  * The global file_lock_list is only used for displaying /proc/locks, so we
165  * keep a list on each CPU, with each list protected by its own spinlock via
166  * the file_lock_lglock. Note that alterations to the list also require that
167  * the relevant i_lock is held.
168  */
169 DEFINE_STATIC_LGLOCK(file_lock_lglock);
170 static DEFINE_PER_CPU(struct hlist_head, file_lock_list);
171
172 /*
173  * The blocked_hash is used to find POSIX lock loops for deadlock detection.
174  * It is protected by blocked_lock_lock.
175  *
176  * We hash locks by lockowner in order to optimize searching for the lock a
177  * particular lockowner is waiting on.
178  *
179  * FIXME: make this value scale via some heuristic? We generally will want more
180  * buckets when we have more lockowners holding locks, but that's a little
181  * difficult to determine without knowing what the workload will look like.
182  */
183 #define BLOCKED_HASH_BITS       7
184 static DEFINE_HASHTABLE(blocked_hash, BLOCKED_HASH_BITS);
185
186 /*
187  * This lock protects the blocked_hash. Generally, if you're accessing it, you
188  * want to be holding this lock.
189  *
190  * In addition, it also protects the fl->fl_block list, and the fl->fl_next
191  * pointer for file_lock structures that are acting as lock requests (in
192  * contrast to those that are acting as records of acquired locks).
193  *
194  * Note that when we acquire this lock in order to change the above fields,
195  * we often hold the i_lock as well. In certain cases, when reading the fields
196  * protected by this lock, we can skip acquiring it iff we already hold the
197  * i_lock.
198  *
199  * In particular, adding an entry to the fl_block list requires that you hold
200  * both the i_lock and the blocked_lock_lock (acquired in that order). Deleting
201  * an entry from the list however only requires the file_lock_lock.
202  */
203 static DEFINE_SPINLOCK(blocked_lock_lock);
204
205 static struct kmem_cache *filelock_cache __read_mostly;
206
207 static void locks_init_lock_heads(struct file_lock *fl)
208 {
209         INIT_HLIST_NODE(&fl->fl_link);
210         INIT_LIST_HEAD(&fl->fl_block);
211         init_waitqueue_head(&fl->fl_wait);
212 }
213
214 /* Allocate an empty lock structure. */
215 struct file_lock *locks_alloc_lock(void)
216 {
217         struct file_lock *fl = kmem_cache_zalloc(filelock_cache, GFP_KERNEL);
218
219         if (fl)
220                 locks_init_lock_heads(fl);
221
222         return fl;
223 }
224 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_alloc_lock);
225
226 void locks_release_private(struct file_lock *fl)
227 {
228         if (fl->fl_ops) {
229                 if (fl->fl_ops->fl_release_private)
230                         fl->fl_ops->fl_release_private(fl);
231                 fl->fl_ops = NULL;
232         }
233         fl->fl_lmops = NULL;
234
235 }
236 EXPORT_SYMBOL_GPL(locks_release_private);
237
238 /* Free a lock which is not in use. */
239 void locks_free_lock(struct file_lock *fl)
240 {
241         BUG_ON(waitqueue_active(&fl->fl_wait));
242         BUG_ON(!list_empty(&fl->fl_block));
243         BUG_ON(!hlist_unhashed(&fl->fl_link));
244
245         locks_release_private(fl);
246         kmem_cache_free(filelock_cache, fl);
247 }
248 EXPORT_SYMBOL(locks_free_lock);
249
250 static void
251 locks_dispose_list(struct list_head *dispose)
252 {
253         struct file_lock *fl;
254
255         while (!list_empty(dispose)) {
256                 fl = list_first_entry(dispose, struct file_lock, fl_block);
257                 list_del_init(&fl->fl_block);
258                 locks_free_lock(fl);
259         }
260 }
261
262 void locks_init_lock(struct file_lock *fl)
263 {
264         memset(fl, 0, sizeof(struct file_lock));
265         locks_init_lock_heads(fl);
266 }
267
268 EXPORT_SYMBOL(locks_init_lock);
269
270 static void locks_copy_private(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
271 {
272         if (fl->fl_ops) {
273                 if (fl->fl_ops->fl_copy_lock)
274                         fl->fl_ops->fl_copy_lock(new, fl);
275                 new->fl_ops = fl->fl_ops;
276         }
277         if (fl->fl_lmops)
278                 new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
279 }
280
281 /*
282  * Initialize a new lock from an existing file_lock structure.
283  */
284 void __locks_copy_lock(struct file_lock *new, const struct file_lock *fl)
285 {
286         new->fl_owner = fl->fl_owner;
287         new->fl_pid = fl->fl_pid;
288         new->fl_file = NULL;
289         new->fl_flags = fl->fl_flags;
290         new->fl_type = fl->fl_type;
291         new->fl_start = fl->fl_start;
292         new->fl_end = fl->fl_end;
293         new->fl_ops = NULL;
294         new->fl_lmops = NULL;
295 }
296 EXPORT_SYMBOL(__locks_copy_lock);
297
298 void locks_copy_lock(struct file_lock *new, struct file_lock *fl)
299 {
300         /* "new" must be a freshly-initialized lock */
301         WARN_ON_ONCE(new->fl_ops);
302
303         __locks_copy_lock(new, fl);
304         new->fl_file = fl->fl_file;
305         new->fl_ops = fl->fl_ops;
306         new->fl_lmops = fl->fl_lmops;
307
308         locks_copy_private(new, fl);
309 }
310
311 EXPORT_SYMBOL(locks_copy_lock);
312
313 static inline int flock_translate_cmd(int cmd) {
314         if (cmd & LOCK_MAND)
315                 return cmd & (LOCK_MAND | LOCK_RW);
316         switch (cmd) {
317         case LOCK_SH:
318                 return F_RDLCK;
319         case LOCK_EX:
320                 return F_WRLCK;
321         case LOCK_UN:
322                 return F_UNLCK;
323         }
324         return -EINVAL;
325 }
326
327 /* Fill in a file_lock structure with an appropriate FLOCK lock. */
328 static int flock_make_lock(struct file *filp, struct file_lock **lock,
329                 unsigned int cmd)
330 {
331         struct file_lock *fl;
332         int type = flock_translate_cmd(cmd);
333         if (type < 0)
334                 return type;
335         
336         fl = locks_alloc_lock();
337         if (fl == NULL)
338                 return -ENOMEM;
339
340         fl->fl_file = filp;
341         fl->fl_owner = filp;
342         fl->fl_pid = current->tgid;
343         fl->fl_flags = FL_FLOCK;
344         fl->fl_type = type;
345         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
346         
347         *lock = fl;
348         return 0;
349 }
350
351 static int assign_type(struct file_lock *fl, long type)
352 {
353         switch (type) {
354         case F_RDLCK:
355         case F_WRLCK:
356         case F_UNLCK:
357                 fl->fl_type = type;
358                 break;
359         default:
360                 return -EINVAL;
361         }
362         return 0;
363 }
364
365 static int flock64_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
366                                  struct flock64 *l)
367 {
368         switch (l->l_whence) {
369         case SEEK_SET:
370                 fl->fl_start = 0;
371                 break;
372         case SEEK_CUR:
373                 fl->fl_start = filp->f_pos;
374                 break;
375         case SEEK_END:
376                 fl->fl_start = i_size_read(file_inode(filp));
377                 break;
378         default:
379                 return -EINVAL;
380         }
381         if (l->l_start > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
382                 return -EOVERFLOW;
383         fl->fl_start += l->l_start;
384         if (fl->fl_start < 0)
385                 return -EINVAL;
386
387         /* POSIX-1996 leaves the case l->l_len < 0 undefined;
388            POSIX-2001 defines it. */
389         if (l->l_len > 0) {
390                 if (l->l_len - 1 > OFFSET_MAX - fl->fl_start)
391                         return -EOVERFLOW;
392                 fl->fl_end = fl->fl_start + l->l_len - 1;
393
394         } else if (l->l_len < 0) {
395                 if (fl->fl_start + l->l_len < 0)
396                         return -EINVAL;
397                 fl->fl_end = fl->fl_start - 1;
398                 fl->fl_start += l->l_len;
399         } else
400                 fl->fl_end = OFFSET_MAX;
401
402         fl->fl_owner = current->files;
403         fl->fl_pid = current->tgid;
404         fl->fl_file = filp;
405         fl->fl_flags = FL_POSIX;
406         fl->fl_ops = NULL;
407         fl->fl_lmops = NULL;
408
409         return assign_type(fl, l->l_type);
410 }
411
412 /* Verify a "struct flock" and copy it to a "struct file_lock" as a POSIX
413  * style lock.
414  */
415 static int flock_to_posix_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl,
416                                struct flock *l)
417 {
418         struct flock64 ll = {
419                 .l_type = l->l_type,
420                 .l_whence = l->l_whence,
421                 .l_start = l->l_start,
422                 .l_len = l->l_len,
423         };
424
425         return flock64_to_posix_lock(filp, fl, &ll);
426 }
427
428 /* default lease lock manager operations */
429 static void lease_break_callback(struct file_lock *fl)
430 {
431         kill_fasync(&fl->fl_fasync, SIGIO, POLL_MSG);
432 }
433
434 static const struct lock_manager_operations lease_manager_ops = {
435         .lm_break = lease_break_callback,
436         .lm_change = lease_modify,
437 };
438
439 /*
440  * Initialize a lease, use the default lock manager operations
441  */
442 static int lease_init(struct file *filp, long type, struct file_lock *fl)
443  {
444         if (assign_type(fl, type) != 0)
445                 return -EINVAL;
446
447         fl->fl_owner = current->files;
448         fl->fl_pid = current->tgid;
449
450         fl->fl_file = filp;
451         fl->fl_flags = FL_LEASE;
452         fl->fl_start = 0;
453         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
454         fl->fl_ops = NULL;
455         fl->fl_lmops = &lease_manager_ops;
456         return 0;
457 }
458
459 /* Allocate a file_lock initialised to this type of lease */
460 static struct file_lock *lease_alloc(struct file *filp, long type)
461 {
462         struct file_lock *fl = locks_alloc_lock();
463         int error = -ENOMEM;
464
465         if (fl == NULL)
466                 return ERR_PTR(error);
467
468         error = lease_init(filp, type, fl);
469         if (error) {
470                 locks_free_lock(fl);
471                 return ERR_PTR(error);
472         }
473         return fl;
474 }
475
476 /* Check if two locks overlap each other.
477  */
478 static inline int locks_overlap(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
479 {
480         return ((fl1->fl_end >= fl2->fl_start) &&
481                 (fl2->fl_end >= fl1->fl_start));
482 }
483
484 /*
485  * Check whether two locks have the same owner.
486  */
487 static int posix_same_owner(struct file_lock *fl1, struct file_lock *fl2)
488 {
489         if (fl1->fl_lmops && fl1->fl_lmops->lm_compare_owner)
490                 return fl2->fl_lmops == fl1->fl_lmops &&
491                         fl1->fl_lmops->lm_compare_owner(fl1, fl2);
492         return fl1->fl_owner == fl2->fl_owner;
493 }
494
495 /* Must be called with the i_lock held! */
496 static void locks_insert_global_locks(struct file_lock *fl)
497 {
498         lg_local_lock(&file_lock_lglock);
499         fl->fl_link_cpu = smp_processor_id();
500         hlist_add_head(&fl->fl_link, this_cpu_ptr(&file_lock_list));
501         lg_local_unlock(&file_lock_lglock);
502 }
503
504 /* Must be called with the i_lock held! */
505 static void locks_delete_global_locks(struct file_lock *fl)
506 {
507         /*
508          * Avoid taking lock if already unhashed. This is safe since this check
509          * is done while holding the i_lock, and new insertions into the list
510          * also require that it be held.
511          */
512         if (hlist_unhashed(&fl->fl_link))
513                 return;
514         lg_local_lock_cpu(&file_lock_lglock, fl->fl_link_cpu);
515         hlist_del_init(&fl->fl_link);
516         lg_local_unlock_cpu(&file_lock_lglock, fl->fl_link_cpu);
517 }
518
519 static unsigned long
520 posix_owner_key(struct file_lock *fl)
521 {
522         if (fl->fl_lmops && fl->fl_lmops->lm_owner_key)
523                 return fl->fl_lmops->lm_owner_key(fl);
524         return (unsigned long)fl->fl_owner;
525 }
526
527 static void locks_insert_global_blocked(struct file_lock *waiter)
528 {
529         hash_add(blocked_hash, &waiter->fl_link, posix_owner_key(waiter));
530 }
531
532 static void locks_delete_global_blocked(struct file_lock *waiter)
533 {
534         hash_del(&waiter->fl_link);
535 }
536
537 /* Remove waiter from blocker's block list.
538  * When blocker ends up pointing to itself then the list is empty.
539  *
540  * Must be called with blocked_lock_lock held.
541  */
542 static void __locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
543 {
544         locks_delete_global_blocked(waiter);
545         list_del_init(&waiter->fl_block);
546         waiter->fl_next = NULL;
547 }
548
549 static void locks_delete_block(struct file_lock *waiter)
550 {
551         spin_lock(&blocked_lock_lock);
552         __locks_delete_block(waiter);
553         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
554 }
555
556 /* Insert waiter into blocker's block list.
557  * We use a circular list so that processes can be easily woken up in
558  * the order they blocked. The documentation doesn't require this but
559  * it seems like the reasonable thing to do.
560  *
561  * Must be called with both the i_lock and blocked_lock_lock held. The fl_block
562  * list itself is protected by the blocked_lock_lock, but by ensuring that the
563  * i_lock is also held on insertions we can avoid taking the blocked_lock_lock
564  * in some cases when we see that the fl_block list is empty.
565  */
566 static void __locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
567                                         struct file_lock *waiter)
568 {
569         BUG_ON(!list_empty(&waiter->fl_block));
570         waiter->fl_next = blocker;
571         list_add_tail(&waiter->fl_block, &blocker->fl_block);
572         if (IS_POSIX(blocker) && !IS_OFDLCK(blocker))
573                 locks_insert_global_blocked(waiter);
574 }
575
576 /* Must be called with i_lock held. */
577 static void locks_insert_block(struct file_lock *blocker,
578                                         struct file_lock *waiter)
579 {
580         spin_lock(&blocked_lock_lock);
581         __locks_insert_block(blocker, waiter);
582         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
583 }
584
585 /*
586  * Wake up processes blocked waiting for blocker.
587  *
588  * Must be called with the inode->i_lock held!
589  */
590 static void locks_wake_up_blocks(struct file_lock *blocker)
591 {
592         /*
593          * Avoid taking global lock if list is empty. This is safe since new
594          * blocked requests are only added to the list under the i_lock, and
595          * the i_lock is always held here. Note that removal from the fl_block
596          * list does not require the i_lock, so we must recheck list_empty()
597          * after acquiring the blocked_lock_lock.
598          */
599         if (list_empty(&blocker->fl_block))
600                 return;
601
602         spin_lock(&blocked_lock_lock);
603         while (!list_empty(&blocker->fl_block)) {
604                 struct file_lock *waiter;
605
606                 waiter = list_first_entry(&blocker->fl_block,
607                                 struct file_lock, fl_block);
608                 __locks_delete_block(waiter);
609                 if (waiter->fl_lmops && waiter->fl_lmops->lm_notify)
610                         waiter->fl_lmops->lm_notify(waiter);
611                 else
612                         wake_up(&waiter->fl_wait);
613         }
614         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
615 }
616
617 /* Insert file lock fl into an inode's lock list at the position indicated
618  * by pos. At the same time add the lock to the global file lock list.
619  *
620  * Must be called with the i_lock held!
621  */
622 static void locks_insert_lock(struct file_lock **pos, struct file_lock *fl)
623 {
624         fl->fl_nspid = get_pid(task_tgid(current));
625
626         /* insert into file's list */
627         fl->fl_next = *pos;
628         *pos = fl;
629
630         locks_insert_global_locks(fl);
631 }
632
633 /**
634  * locks_delete_lock - Delete a lock and then free it.
635  * @thisfl_p: pointer that points to the fl_next field of the previous
636  *            inode->i_flock list entry
637  *
638  * Unlink a lock from all lists and free the namespace reference, but don't
639  * free it yet. Wake up processes that are blocked waiting for this lock and
640  * notify the FS that the lock has been cleared.
641  *
642  * Must be called with the i_lock held!
643  */
644 static void locks_unlink_lock(struct file_lock **thisfl_p)
645 {
646         struct file_lock *fl = *thisfl_p;
647
648         locks_delete_global_locks(fl);
649
650         *thisfl_p = fl->fl_next;
651         fl->fl_next = NULL;
652
653         if (fl->fl_nspid) {
654                 put_pid(fl->fl_nspid);
655                 fl->fl_nspid = NULL;
656         }
657
658         locks_wake_up_blocks(fl);
659 }
660
661 /*
662  * Unlink a lock from all lists and free it.
663  *
664  * Must be called with i_lock held!
665  */
666 static void locks_delete_lock(struct file_lock **thisfl_p,
667                               struct list_head *dispose)
668 {
669         struct file_lock *fl = *thisfl_p;
670
671         locks_unlink_lock(thisfl_p);
672         if (dispose)
673                 list_add(&fl->fl_block, dispose);
674         else
675                 locks_free_lock(fl);
676 }
677
678 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. Common functionality
679  * checks for shared/exclusive status of overlapping locks.
680  */
681 static int locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
682 {
683         if (sys_fl->fl_type == F_WRLCK)
684                 return 1;
685         if (caller_fl->fl_type == F_WRLCK)
686                 return 1;
687         return 0;
688 }
689
690 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. POSIX specific
691  * checking before calling the locks_conflict().
692  */
693 static int posix_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
694 {
695         /* POSIX locks owned by the same process do not conflict with
696          * each other.
697          */
698         if (!IS_POSIX(sys_fl) || posix_same_owner(caller_fl, sys_fl))
699                 return (0);
700
701         /* Check whether they overlap */
702         if (!locks_overlap(caller_fl, sys_fl))
703                 return 0;
704
705         return (locks_conflict(caller_fl, sys_fl));
706 }
707
708 /* Determine if lock sys_fl blocks lock caller_fl. FLOCK specific
709  * checking before calling the locks_conflict().
710  */
711 static int flock_locks_conflict(struct file_lock *caller_fl, struct file_lock *sys_fl)
712 {
713         /* FLOCK locks referring to the same filp do not conflict with
714          * each other.
715          */
716         if (!IS_FLOCK(sys_fl) || (caller_fl->fl_file == sys_fl->fl_file))
717                 return (0);
718         if ((caller_fl->fl_type & LOCK_MAND) || (sys_fl->fl_type & LOCK_MAND))
719                 return 0;
720
721         return (locks_conflict(caller_fl, sys_fl));
722 }
723
724 void
725 posix_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
726 {
727         struct file_lock *cfl;
728         struct inode *inode = file_inode(filp);
729
730         spin_lock(&inode->i_lock);
731         for (cfl = file_inode(filp)->i_flock; cfl; cfl = cfl->fl_next) {
732                 if (!IS_POSIX(cfl))
733                         continue;
734                 if (posix_locks_conflict(fl, cfl))
735                         break;
736         }
737         if (cfl) {
738                 __locks_copy_lock(fl, cfl);
739                 if (cfl->fl_nspid)
740                         fl->fl_pid = pid_vnr(cfl->fl_nspid);
741         } else
742                 fl->fl_type = F_UNLCK;
743         spin_unlock(&inode->i_lock);
744         return;
745 }
746 EXPORT_SYMBOL(posix_test_lock);
747
748 /*
749  * Deadlock detection:
750  *
751  * We attempt to detect deadlocks that are due purely to posix file
752  * locks.
753  *
754  * We assume that a task can be waiting for at most one lock at a time.
755  * So for any acquired lock, the process holding that lock may be
756  * waiting on at most one other lock.  That lock in turns may be held by
757  * someone waiting for at most one other lock.  Given a requested lock
758  * caller_fl which is about to wait for a conflicting lock block_fl, we
759  * follow this chain of waiters to ensure we are not about to create a
760  * cycle.
761  *
762  * Since we do this before we ever put a process to sleep on a lock, we
763  * are ensured that there is never a cycle; that is what guarantees that
764  * the while() loop in posix_locks_deadlock() eventually completes.
765  *
766  * Note: the above assumption may not be true when handling lock
767  * requests from a broken NFS client. It may also fail in the presence
768  * of tasks (such as posix threads) sharing the same open file table.
769  * To handle those cases, we just bail out after a few iterations.
770  *
771  * For FL_OFDLCK locks, the owner is the filp, not the files_struct.
772  * Because the owner is not even nominally tied to a thread of
773  * execution, the deadlock detection below can't reasonably work well. Just
774  * skip it for those.
775  *
776  * In principle, we could do a more limited deadlock detection on FL_OFDLCK
777  * locks that just checks for the case where two tasks are attempting to
778  * upgrade from read to write locks on the same inode.
779  */
780
781 #define MAX_DEADLK_ITERATIONS 10
782
783 /* Find a lock that the owner of the given block_fl is blocking on. */
784 static struct file_lock *what_owner_is_waiting_for(struct file_lock *block_fl)
785 {
786         struct file_lock *fl;
787
788         hash_for_each_possible(blocked_hash, fl, fl_link, posix_owner_key(block_fl)) {
789                 if (posix_same_owner(fl, block_fl))
790                         return fl->fl_next;
791         }
792         return NULL;
793 }
794
795 /* Must be called with the blocked_lock_lock held! */
796 static int posix_locks_deadlock(struct file_lock *caller_fl,
797                                 struct file_lock *block_fl)
798 {
799         int i = 0;
800
801         /*
802          * This deadlock detector can't reasonably detect deadlocks with
803          * FL_OFDLCK locks, since they aren't owned by a process, per-se.
804          */
805         if (IS_OFDLCK(caller_fl))
806                 return 0;
807
808         while ((block_fl = what_owner_is_waiting_for(block_fl))) {
809                 if (i++ > MAX_DEADLK_ITERATIONS)
810                         return 0;
811                 if (posix_same_owner(caller_fl, block_fl))
812                         return 1;
813         }
814         return 0;
815 }
816
817 /* Try to create a FLOCK lock on filp. We always insert new FLOCK locks
818  * after any leases, but before any posix locks.
819  *
820  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
821  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
822  * value for -ENOENT.
823  */
824 static int flock_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *request)
825 {
826         struct file_lock *new_fl = NULL;
827         struct file_lock **before;
828         struct inode * inode = file_inode(filp);
829         int error = 0;
830         int found = 0;
831         LIST_HEAD(dispose);
832
833         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) && (request->fl_type != F_UNLCK)) {
834                 new_fl = locks_alloc_lock();
835                 if (!new_fl)
836                         return -ENOMEM;
837         }
838
839         spin_lock(&inode->i_lock);
840         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
841                 goto find_conflict;
842
843         for_each_lock(inode, before) {
844                 struct file_lock *fl = *before;
845                 if (IS_POSIX(fl))
846                         break;
847                 if (IS_LEASE(fl))
848                         continue;
849                 if (filp != fl->fl_file)
850                         continue;
851                 if (request->fl_type == fl->fl_type)
852                         goto out;
853                 found = 1;
854                 locks_delete_lock(before, &dispose);
855                 break;
856         }
857
858         if (request->fl_type == F_UNLCK) {
859                 if ((request->fl_flags & FL_EXISTS) && !found)
860                         error = -ENOENT;
861                 goto out;
862         }
863
864         /*
865          * If a higher-priority process was blocked on the old file lock,
866          * give it the opportunity to lock the file.
867          */
868         if (found) {
869                 spin_unlock(&inode->i_lock);
870                 cond_resched();
871                 spin_lock(&inode->i_lock);
872         }
873
874 find_conflict:
875         for_each_lock(inode, before) {
876                 struct file_lock *fl = *before;
877                 if (IS_POSIX(fl))
878                         break;
879                 if (IS_LEASE(fl))
880                         continue;
881                 if (!flock_locks_conflict(request, fl))
882                         continue;
883                 error = -EAGAIN;
884                 if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
885                         goto out;
886                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
887                 locks_insert_block(fl, request);
888                 goto out;
889         }
890         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
891                 goto out;
892         locks_copy_lock(new_fl, request);
893         locks_insert_lock(before, new_fl);
894         new_fl = NULL;
895         error = 0;
896
897 out:
898         spin_unlock(&inode->i_lock);
899         if (new_fl)
900                 locks_free_lock(new_fl);
901         locks_dispose_list(&dispose);
902         return error;
903 }
904
905 static int __posix_lock_file(struct inode *inode, struct file_lock *request, struct file_lock *conflock)
906 {
907         struct file_lock *fl;
908         struct file_lock *new_fl = NULL;
909         struct file_lock *new_fl2 = NULL;
910         struct file_lock *left = NULL;
911         struct file_lock *right = NULL;
912         struct file_lock **before;
913         int error;
914         bool added = false;
915         LIST_HEAD(dispose);
916
917         /*
918          * We may need two file_lock structures for this operation,
919          * so we get them in advance to avoid races.
920          *
921          * In some cases we can be sure, that no new locks will be needed
922          */
923         if (!(request->fl_flags & FL_ACCESS) &&
924             (request->fl_type != F_UNLCK ||
925              request->fl_start != 0 || request->fl_end != OFFSET_MAX)) {
926                 new_fl = locks_alloc_lock();
927                 new_fl2 = locks_alloc_lock();
928         }
929
930         spin_lock(&inode->i_lock);
931         /*
932          * New lock request. Walk all POSIX locks and look for conflicts. If
933          * there are any, either return error or put the request on the
934          * blocker's list of waiters and the global blocked_hash.
935          */
936         if (request->fl_type != F_UNLCK) {
937                 for_each_lock(inode, before) {
938                         fl = *before;
939                         if (!IS_POSIX(fl))
940                                 continue;
941                         if (!posix_locks_conflict(request, fl))
942                                 continue;
943                         if (conflock)
944                                 __locks_copy_lock(conflock, fl);
945                         error = -EAGAIN;
946                         if (!(request->fl_flags & FL_SLEEP))
947                                 goto out;
948                         /*
949                          * Deadlock detection and insertion into the blocked
950                          * locks list must be done while holding the same lock!
951                          */
952                         error = -EDEADLK;
953                         spin_lock(&blocked_lock_lock);
954                         if (likely(!posix_locks_deadlock(request, fl))) {
955                                 error = FILE_LOCK_DEFERRED;
956                                 __locks_insert_block(fl, request);
957                         }
958                         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
959                         goto out;
960                 }
961         }
962
963         /* If we're just looking for a conflict, we're done. */
964         error = 0;
965         if (request->fl_flags & FL_ACCESS)
966                 goto out;
967
968         /*
969          * Find the first old lock with the same owner as the new lock.
970          */
971         
972         before = &inode->i_flock;
973
974         /* First skip locks owned by other processes.  */
975         while ((fl = *before) && (!IS_POSIX(fl) ||
976                                   !posix_same_owner(request, fl))) {
977                 before = &fl->fl_next;
978         }
979
980         /* Process locks with this owner. */
981         while ((fl = *before) && posix_same_owner(request, fl)) {
982                 /* Detect adjacent or overlapping regions (if same lock type)
983                  */
984                 if (request->fl_type == fl->fl_type) {
985                         /* In all comparisons of start vs end, use
986                          * "start - 1" rather than "end + 1". If end
987                          * is OFFSET_MAX, end + 1 will become negative.
988                          */
989                         if (fl->fl_end < request->fl_start - 1)
990                                 goto next_lock;
991                         /* If the next lock in the list has entirely bigger
992                          * addresses than the new one, insert the lock here.
993                          */
994                         if (fl->fl_start - 1 > request->fl_end)
995                                 break;
996
997                         /* If we come here, the new and old lock are of the
998                          * same type and adjacent or overlapping. Make one
999                          * lock yielding from the lower start address of both
1000                          * locks to the higher end address.
1001                          */
1002                         if (fl->fl_start > request->fl_start)
1003                                 fl->fl_start = request->fl_start;
1004                         else
1005                                 request->fl_start = fl->fl_start;
1006                         if (fl->fl_end < request->fl_end)
1007                                 fl->fl_end = request->fl_end;
1008                         else
1009                                 request->fl_end = fl->fl_end;
1010                         if (added) {
1011                                 locks_delete_lock(before, &dispose);
1012                                 continue;
1013                         }
1014                         request = fl;
1015                         added = true;
1016                 }
1017                 else {
1018                         /* Processing for different lock types is a bit
1019                          * more complex.
1020                          */
1021                         if (fl->fl_end < request->fl_start)
1022                                 goto next_lock;
1023                         if (fl->fl_start > request->fl_end)
1024                                 break;
1025                         if (request->fl_type == F_UNLCK)
1026                                 added = true;
1027                         if (fl->fl_start < request->fl_start)
1028                                 left = fl;
1029                         /* If the next lock in the list has a higher end
1030                          * address than the new one, insert the new one here.
1031                          */
1032                         if (fl->fl_end > request->fl_end) {
1033                                 right = fl;
1034                                 break;
1035                         }
1036                         if (fl->fl_start >= request->fl_start) {
1037                                 /* The new lock completely replaces an old
1038                                  * one (This may happen several times).
1039                                  */
1040                                 if (added) {
1041                                         locks_delete_lock(before, &dispose);
1042                                         continue;
1043                                 }
1044                                 /*
1045                                  * Replace the old lock with new_fl, and
1046                                  * remove the old one. It's safe to do the
1047                                  * insert here since we know that we won't be
1048                                  * using new_fl later, and that the lock is
1049                                  * just replacing an existing lock.
1050                                  */
1051                                 error = -ENOLCK;
1052                                 if (!new_fl)
1053                                         goto out;
1054                                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1055                                 request = new_fl;
1056                                 new_fl = NULL;
1057                                 locks_delete_lock(before, &dispose);
1058                                 locks_insert_lock(before, request);
1059                                 added = true;
1060                         }
1061                 }
1062                 /* Go on to next lock.
1063                  */
1064         next_lock:
1065                 before = &fl->fl_next;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * The above code only modifies existing locks in case of merging or
1070          * replacing. If new lock(s) need to be inserted all modifications are
1071          * done below this, so it's safe yet to bail out.
1072          */
1073         error = -ENOLCK; /* "no luck" */
1074         if (right && left == right && !new_fl2)
1075                 goto out;
1076
1077         error = 0;
1078         if (!added) {
1079                 if (request->fl_type == F_UNLCK) {
1080                         if (request->fl_flags & FL_EXISTS)
1081                                 error = -ENOENT;
1082                         goto out;
1083                 }
1084
1085                 if (!new_fl) {
1086                         error = -ENOLCK;
1087                         goto out;
1088                 }
1089                 locks_copy_lock(new_fl, request);
1090                 locks_insert_lock(before, new_fl);
1091                 new_fl = NULL;
1092         }
1093         if (right) {
1094                 if (left == right) {
1095                         /* The new lock breaks the old one in two pieces,
1096                          * so we have to use the second new lock.
1097                          */
1098                         left = new_fl2;
1099                         new_fl2 = NULL;
1100                         locks_copy_lock(left, right);
1101                         locks_insert_lock(before, left);
1102                 }
1103                 right->fl_start = request->fl_end + 1;
1104                 locks_wake_up_blocks(right);
1105         }
1106         if (left) {
1107                 left->fl_end = request->fl_start - 1;
1108                 locks_wake_up_blocks(left);
1109         }
1110  out:
1111         spin_unlock(&inode->i_lock);
1112         /*
1113          * Free any unused locks.
1114          */
1115         if (new_fl)
1116                 locks_free_lock(new_fl);
1117         if (new_fl2)
1118                 locks_free_lock(new_fl2);
1119         locks_dispose_list(&dispose);
1120         return error;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * posix_lock_file - Apply a POSIX-style lock to a file
1125  * @filp: The file to apply the lock to
1126  * @fl: The lock to be applied
1127  * @conflock: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
1128  *
1129  * Add a POSIX style lock to a file.
1130  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1131  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1132  *
1133  * Note that if called with an FL_EXISTS argument, the caller may determine
1134  * whether or not a lock was successfully freed by testing the return
1135  * value for -ENOENT.
1136  */
1137 int posix_lock_file(struct file *filp, struct file_lock *fl,
1138                         struct file_lock *conflock)
1139 {
1140         return __posix_lock_file(file_inode(filp), fl, conflock);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file);
1143
1144 /**
1145  * posix_lock_file_wait - Apply a POSIX-style lock to a file
1146  * @filp: The file to apply the lock to
1147  * @fl: The lock to be applied
1148  *
1149  * Add a POSIX style lock to a file.
1150  * We merge adjacent & overlapping locks whenever possible.
1151  * POSIX locks are sorted by owner task, then by starting address
1152  */
1153 int posix_lock_file_wait(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1154 {
1155         int error;
1156         might_sleep ();
1157         for (;;) {
1158                 error = posix_lock_file(filp, fl, NULL);
1159                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1160                         break;
1161                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
1162                 if (!error)
1163                         continue;
1164
1165                 locks_delete_block(fl);
1166                 break;
1167         }
1168         return error;
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL(posix_lock_file_wait);
1171
1172 /**
1173  * locks_mandatory_locked - Check for an active lock
1174  * @file: the file to check
1175  *
1176  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1177  * This function is called from locks_verify_locked() only.
1178  */
1179 int locks_mandatory_locked(struct file *file)
1180 {
1181         struct inode *inode = file_inode(file);
1182         struct file_lock *fl;
1183
1184         /*
1185          * Search the lock list for this inode for any POSIX locks.
1186          */
1187         spin_lock(&inode->i_lock);
1188         for (fl = inode->i_flock; fl != NULL; fl = fl->fl_next) {
1189                 if (!IS_POSIX(fl))
1190                         continue;
1191                 if (fl->fl_owner != current->files &&
1192                     fl->fl_owner != file)
1193                         break;
1194         }
1195         spin_unlock(&inode->i_lock);
1196         return fl ? -EAGAIN : 0;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * locks_mandatory_area - Check for a conflicting lock
1201  * @read_write: %FLOCK_VERIFY_WRITE for exclusive access, %FLOCK_VERIFY_READ
1202  *              for shared
1203  * @inode:      the file to check
1204  * @filp:       how the file was opened (if it was)
1205  * @offset:     start of area to check
1206  * @count:      length of area to check
1207  *
1208  * Searches the inode's list of locks to find any POSIX locks which conflict.
1209  * This function is called from rw_verify_area() and
1210  * locks_verify_truncate().
1211  */
1212 int locks_mandatory_area(int read_write, struct inode *inode,
1213                          struct file *filp, loff_t offset,
1214                          size_t count)
1215 {
1216         struct file_lock fl;
1217         int error;
1218         bool sleep = false;
1219
1220         locks_init_lock(&fl);
1221         fl.fl_pid = current->tgid;
1222         fl.fl_file = filp;
1223         fl.fl_flags = FL_POSIX | FL_ACCESS;
1224         if (filp && !(filp->f_flags & O_NONBLOCK))
1225                 sleep = true;
1226         fl.fl_type = (read_write == FLOCK_VERIFY_WRITE) ? F_WRLCK : F_RDLCK;
1227         fl.fl_start = offset;
1228         fl.fl_end = offset + count - 1;
1229
1230         for (;;) {
1231                 if (filp) {
1232                         fl.fl_owner = filp;
1233                         fl.fl_flags &= ~FL_SLEEP;
1234                         error = __posix_lock_file(inode, &fl, NULL);
1235                         if (!error)
1236                                 break;
1237                 }
1238
1239                 if (sleep)
1240                         fl.fl_flags |= FL_SLEEP;
1241                 fl.fl_owner = current->files;
1242                 error = __posix_lock_file(inode, &fl, NULL);
1243                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1244                         break;
1245                 error = wait_event_interruptible(fl.fl_wait, !fl.fl_next);
1246                 if (!error) {
1247                         /*
1248                          * If we've been sleeping someone might have
1249                          * changed the permissions behind our back.
1250                          */
1251                         if (__mandatory_lock(inode))
1252                                 continue;
1253                 }
1254
1255                 locks_delete_block(&fl);
1256                 break;
1257         }
1258
1259         return error;
1260 }
1261
1262 EXPORT_SYMBOL(locks_mandatory_area);
1263
1264 static void lease_clear_pending(struct file_lock *fl, int arg)
1265 {
1266         switch (arg) {
1267         case F_UNLCK:
1268                 fl->fl_flags &= ~FL_UNLOCK_PENDING;
1269                 /* fall through: */
1270         case F_RDLCK:
1271                 fl->fl_flags &= ~FL_DOWNGRADE_PENDING;
1272         }
1273 }
1274
1275 /* We already had a lease on this file; just change its type */
1276 int lease_modify(struct file_lock **before, int arg)
1277 {
1278         struct file_lock *fl = *before;
1279         int error = assign_type(fl, arg);
1280
1281         if (error)
1282                 return error;
1283         lease_clear_pending(fl, arg);
1284         locks_wake_up_blocks(fl);
1285         if (arg == F_UNLCK) {
1286                 struct file *filp = fl->fl_file;
1287
1288                 f_delown(filp);
1289                 filp->f_owner.signum = 0;
1290                 fasync_helper(0, fl->fl_file, 0, &fl->fl_fasync);
1291                 if (fl->fl_fasync != NULL) {
1292                         printk(KERN_ERR "locks_delete_lock: fasync == %p\n", fl->fl_fasync);
1293                         fl->fl_fasync = NULL;
1294                 }
1295                 locks_delete_lock(before, NULL);
1296         }
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 EXPORT_SYMBOL(lease_modify);
1301
1302 static bool past_time(unsigned long then)
1303 {
1304         if (!then)
1305                 /* 0 is a special value meaning "this never expires": */
1306                 return false;
1307         return time_after(jiffies, then);
1308 }
1309
1310 static void time_out_leases(struct inode *inode)
1311 {
1312         struct file_lock **before;
1313         struct file_lock *fl;
1314
1315         before = &inode->i_flock;
1316         while ((fl = *before) && IS_LEASE(fl) && lease_breaking(fl)) {
1317                 trace_time_out_leases(inode, fl);
1318                 if (past_time(fl->fl_downgrade_time))
1319                         lease_modify(before, F_RDLCK);
1320                 if (past_time(fl->fl_break_time))
1321                         lease_modify(before, F_UNLCK);
1322                 if (fl == *before)      /* lease_modify may have freed fl */
1323                         before = &fl->fl_next;
1324         }
1325 }
1326
1327 static bool leases_conflict(struct file_lock *lease, struct file_lock *breaker)
1328 {
1329         if ((breaker->fl_flags & FL_DELEG) && (lease->fl_flags & FL_LEASE))
1330                 return false;
1331         return locks_conflict(breaker, lease);
1332 }
1333
1334 /**
1335  *      __break_lease   -       revoke all outstanding leases on file
1336  *      @inode: the inode of the file to return
1337  *      @mode: O_RDONLY: break only write leases; O_WRONLY or O_RDWR:
1338  *          break all leases
1339  *      @type: FL_LEASE: break leases and delegations; FL_DELEG: break
1340  *          only delegations
1341  *
1342  *      break_lease (inlined for speed) has checked there already is at least
1343  *      some kind of lock (maybe a lease) on this file.  Leases are broken on
1344  *      a call to open() or truncate().  This function can sleep unless you
1345  *      specified %O_NONBLOCK to your open().
1346  */
1347 int __break_lease(struct inode *inode, unsigned int mode, unsigned int type)
1348 {
1349         int error = 0;
1350         struct file_lock *new_fl, *flock;
1351         struct file_lock *fl;
1352         unsigned long break_time;
1353         int i_have_this_lease = 0;
1354         bool lease_conflict = false;
1355         int want_write = (mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY;
1356
1357         new_fl = lease_alloc(NULL, want_write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1358         if (IS_ERR(new_fl))
1359                 return PTR_ERR(new_fl);
1360         new_fl->fl_flags = type;
1361
1362         spin_lock(&inode->i_lock);
1363
1364         time_out_leases(inode);
1365
1366         flock = inode->i_flock;
1367         if ((flock == NULL) || !IS_LEASE(flock))
1368                 goto out;
1369
1370         for (fl = flock; fl && IS_LEASE(fl); fl = fl->fl_next) {
1371                 if (leases_conflict(fl, new_fl)) {
1372                         lease_conflict = true;
1373                         if (fl->fl_owner == current->files)
1374                                 i_have_this_lease = 1;
1375                 }
1376         }
1377         if (!lease_conflict)
1378                 goto out;
1379
1380         break_time = 0;
1381         if (lease_break_time > 0) {
1382                 break_time = jiffies + lease_break_time * HZ;
1383                 if (break_time == 0)
1384                         break_time++;   /* so that 0 means no break time */
1385         }
1386
1387         for (fl = flock; fl && IS_LEASE(fl); fl = fl->fl_next) {
1388                 if (!leases_conflict(fl, new_fl))
1389                         continue;
1390                 if (want_write) {
1391                         if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1392                                 continue;
1393                         fl->fl_flags |= FL_UNLOCK_PENDING;
1394                         fl->fl_break_time = break_time;
1395                 } else {
1396                         if (lease_breaking(flock))
1397                                 continue;
1398                         fl->fl_flags |= FL_DOWNGRADE_PENDING;
1399                         fl->fl_downgrade_time = break_time;
1400                 }
1401                 fl->fl_lmops->lm_break(fl);
1402         }
1403
1404         if (i_have_this_lease || (mode & O_NONBLOCK)) {
1405                 trace_break_lease_noblock(inode, new_fl);
1406                 error = -EWOULDBLOCK;
1407                 goto out;
1408         }
1409
1410 restart:
1411         break_time = flock->fl_break_time;
1412         if (break_time != 0)
1413                 break_time -= jiffies;
1414         if (break_time == 0)
1415                 break_time++;
1416         locks_insert_block(flock, new_fl);
1417         trace_break_lease_block(inode, new_fl);
1418         spin_unlock(&inode->i_lock);
1419         error = wait_event_interruptible_timeout(new_fl->fl_wait,
1420                                                 !new_fl->fl_next, break_time);
1421         spin_lock(&inode->i_lock);
1422         trace_break_lease_unblock(inode, new_fl);
1423         locks_delete_block(new_fl);
1424         if (error >= 0) {
1425                 if (error == 0)
1426                         time_out_leases(inode);
1427                 /*
1428                  * Wait for the next conflicting lease that has not been
1429                  * broken yet
1430                  */
1431                 for (flock = inode->i_flock; flock && IS_LEASE(flock);
1432                                 flock = flock->fl_next) {
1433                         if (leases_conflict(new_fl, flock))
1434                                 goto restart;
1435                 }
1436                 error = 0;
1437         }
1438
1439 out:
1440         spin_unlock(&inode->i_lock);
1441         locks_free_lock(new_fl);
1442         return error;
1443 }
1444
1445 EXPORT_SYMBOL(__break_lease);
1446
1447 /**
1448  *      lease_get_mtime - get the last modified time of an inode
1449  *      @inode: the inode
1450  *      @time:  pointer to a timespec which will contain the last modified time
1451  *
1452  * This is to force NFS clients to flush their caches for files with
1453  * exclusive leases.  The justification is that if someone has an
1454  * exclusive lease, then they could be modifying it.
1455  */
1456 void lease_get_mtime(struct inode *inode, struct timespec *time)
1457 {
1458         struct file_lock *flock = inode->i_flock;
1459         if (flock && IS_LEASE(flock) && (flock->fl_type == F_WRLCK))
1460                 *time = current_fs_time(inode->i_sb);
1461         else
1462                 *time = inode->i_mtime;
1463 }
1464
1465 EXPORT_SYMBOL(lease_get_mtime);
1466
1467 /**
1468  *      fcntl_getlease - Enquire what lease is currently active
1469  *      @filp: the file
1470  *
1471  *      The value returned by this function will be one of
1472  *      (if no lease break is pending):
1473  *
1474  *      %F_RDLCK to indicate a shared lease is held.
1475  *
1476  *      %F_WRLCK to indicate an exclusive lease is held.
1477  *
1478  *      %F_UNLCK to indicate no lease is held.
1479  *
1480  *      (if a lease break is pending):
1481  *
1482  *      %F_RDLCK to indicate an exclusive lease needs to be
1483  *              changed to a shared lease (or removed).
1484  *
1485  *      %F_UNLCK to indicate the lease needs to be removed.
1486  *
1487  *      XXX: sfr & willy disagree over whether F_INPROGRESS
1488  *      should be returned to userspace.
1489  */
1490 int fcntl_getlease(struct file *filp)
1491 {
1492         struct file_lock *fl;
1493         struct inode *inode = file_inode(filp);
1494         int type = F_UNLCK;
1495
1496         spin_lock(&inode->i_lock);
1497         time_out_leases(file_inode(filp));
1498         for (fl = file_inode(filp)->i_flock; fl && IS_LEASE(fl);
1499                         fl = fl->fl_next) {
1500                 if (fl->fl_file == filp) {
1501                         type = target_leasetype(fl);
1502                         break;
1503                 }
1504         }
1505         spin_unlock(&inode->i_lock);
1506         return type;
1507 }
1508
1509 /**
1510  * check_conflicting_open - see if the given dentry points to a file that has
1511  *                          an existing open that would conflict with the
1512  *                          desired lease.
1513  * @dentry:     dentry to check
1514  * @arg:        type of lease that we're trying to acquire
1515  *
1516  * Check to see if there's an existing open fd on this file that would
1517  * conflict with the lease we're trying to set.
1518  */
1519 static int
1520 check_conflicting_open(const struct dentry *dentry, const long arg)
1521 {
1522         int ret = 0;
1523         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1524
1525         if ((arg == F_RDLCK) && (atomic_read(&inode->i_writecount) > 0))
1526                 return -EAGAIN;
1527
1528         if ((arg == F_WRLCK) && ((d_count(dentry) > 1) ||
1529             (atomic_read(&inode->i_count) > 1)))
1530                 ret = -EAGAIN;
1531
1532         return ret;
1533 }
1534
1535 static int generic_add_lease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp)
1536 {
1537         struct file_lock *fl, **before, **my_before = NULL, *lease;
1538         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1539         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1540         bool is_deleg = (*flp)->fl_flags & FL_DELEG;
1541         int error;
1542
1543         lease = *flp;
1544         trace_generic_add_lease(inode, lease);
1545
1546         /*
1547          * In the delegation case we need mutual exclusion with
1548          * a number of operations that take the i_mutex.  We trylock
1549          * because delegations are an optional optimization, and if
1550          * there's some chance of a conflict--we'd rather not
1551          * bother, maybe that's a sign this just isn't a good file to
1552          * hand out a delegation on.
1553          */
1554         if (is_deleg && !mutex_trylock(&inode->i_mutex))
1555                 return -EAGAIN;
1556
1557         if (is_deleg && arg == F_WRLCK) {
1558                 /* Write delegations are not currently supported: */
1559                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1560                 WARN_ON_ONCE(1);
1561                 return -EINVAL;
1562         }
1563
1564         error = check_conflicting_open(dentry, arg);
1565         if (error)
1566                 goto out;
1567
1568         /*
1569          * At this point, we know that if there is an exclusive
1570          * lease on this file, then we hold it on this filp
1571          * (otherwise our open of this file would have blocked).
1572          * And if we are trying to acquire an exclusive lease,
1573          * then the file is not open by anyone (including us)
1574          * except for this filp.
1575          */
1576         error = -EAGAIN;
1577         for (before = &inode->i_flock;
1578                         ((fl = *before) != NULL) && IS_LEASE(fl);
1579                         before = &fl->fl_next) {
1580                 if (fl->fl_file == filp) {
1581                         my_before = before;
1582                         continue;
1583                 }
1584                 /*
1585                  * No exclusive leases if someone else has a lease on
1586                  * this file:
1587                  */
1588                 if (arg == F_WRLCK)
1589                         goto out;
1590                 /*
1591                  * Modifying our existing lease is OK, but no getting a
1592                  * new lease if someone else is opening for write:
1593                  */
1594                 if (fl->fl_flags & FL_UNLOCK_PENDING)
1595                         goto out;
1596         }
1597
1598         if (my_before != NULL) {
1599                 error = lease->fl_lmops->lm_change(my_before, arg);
1600                 if (!error)
1601                         *flp = *my_before;
1602                 goto out;
1603         }
1604
1605         error = -EINVAL;
1606         if (!leases_enable)
1607                 goto out;
1608
1609         locks_insert_lock(before, lease);
1610         /*
1611          * The check in break_lease() is lockless. It's possible for another
1612          * open to race in after we did the earlier check for a conflicting
1613          * open but before the lease was inserted. Check again for a
1614          * conflicting open and cancel the lease if there is one.
1615          *
1616          * We also add a barrier here to ensure that the insertion of the lock
1617          * precedes these checks.
1618          */
1619         smp_mb();
1620         error = check_conflicting_open(dentry, arg);
1621         if (error)
1622                 locks_unlink_lock(flp);
1623 out:
1624         if (is_deleg)
1625                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1626         return error;
1627 }
1628
1629 static int generic_delete_lease(struct file *filp, struct file_lock **flp)
1630 {
1631         struct file_lock *fl, **before;
1632         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1633         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1634
1635         trace_generic_delete_lease(inode, *flp);
1636
1637         for (before = &inode->i_flock;
1638                         ((fl = *before) != NULL) && IS_LEASE(fl);
1639                         before = &fl->fl_next) {
1640                 if (fl->fl_file != filp)
1641                         continue;
1642                 return (*flp)->fl_lmops->lm_change(before, F_UNLCK);
1643         }
1644         return -EAGAIN;
1645 }
1646
1647 /**
1648  *      generic_setlease        -       sets a lease on an open file
1649  *      @filp: file pointer
1650  *      @arg: type of lease to obtain
1651  *      @flp: input - file_lock to use, output - file_lock inserted
1652  *
1653  *      The (input) flp->fl_lmops->lm_break function is required
1654  *      by break_lease().
1655  *
1656  *      Called with inode->i_lock held.
1657  */
1658 int generic_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **flp)
1659 {
1660         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
1661         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1662         int error;
1663
1664         if ((!uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid)) && !capable(CAP_LEASE))
1665                 return -EACCES;
1666         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1667                 return -EINVAL;
1668         error = security_file_lock(filp, arg);
1669         if (error)
1670                 return error;
1671
1672         time_out_leases(inode);
1673
1674         BUG_ON(!(*flp)->fl_lmops->lm_break);
1675
1676         switch (arg) {
1677         case F_UNLCK:
1678                 return generic_delete_lease(filp, flp);
1679         case F_RDLCK:
1680         case F_WRLCK:
1681                 return generic_add_lease(filp, arg, flp);
1682         default:
1683                 return -EINVAL;
1684         }
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(generic_setlease);
1687
1688 static int __vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease)
1689 {
1690         if (filp->f_op->setlease)
1691                 return filp->f_op->setlease(filp, arg, lease);
1692         else
1693                 return generic_setlease(filp, arg, lease);
1694 }
1695
1696 /**
1697  *      vfs_setlease        -       sets a lease on an open file
1698  *      @filp: file pointer
1699  *      @arg: type of lease to obtain
1700  *      @lease: file_lock to use
1701  *
1702  *      Call this to establish a lease on the file.
1703  *      The (*lease)->fl_lmops->lm_break operation must be set; if not,
1704  *      break_lease will oops!
1705  *
1706  *      This will call the filesystem's setlease file method, if
1707  *      defined.  Note that there is no getlease method; instead, the
1708  *      filesystem setlease method should call back to setlease() to
1709  *      add a lease to the inode's lease list, where fcntl_getlease() can
1710  *      find it.  Since fcntl_getlease() only reports whether the current
1711  *      task holds a lease, a cluster filesystem need only do this for
1712  *      leases held by processes on this node.
1713  *
1714  *      There is also no break_lease method; filesystems that
1715  *      handle their own leases should break leases themselves from the
1716  *      filesystem's open, create, and (on truncate) setattr methods.
1717  *
1718  *      Warning: the only current setlease methods exist only to disable
1719  *      leases in certain cases.  More vfs changes may be required to
1720  *      allow a full filesystem lease implementation.
1721  */
1722
1723 int vfs_setlease(struct file *filp, long arg, struct file_lock **lease)
1724 {
1725         struct inode *inode = file_inode(filp);
1726         int error;
1727
1728         spin_lock(&inode->i_lock);
1729         error = __vfs_setlease(filp, arg, lease);
1730         spin_unlock(&inode->i_lock);
1731
1732         return error;
1733 }
1734 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_setlease);
1735
1736 static int do_fcntl_delete_lease(struct file *filp)
1737 {
1738         struct file_lock fl, *flp = &fl;
1739
1740         lease_init(filp, F_UNLCK, flp);
1741
1742         return vfs_setlease(filp, F_UNLCK, &flp);
1743 }
1744
1745 static int do_fcntl_add_lease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1746 {
1747         struct file_lock *fl, *ret;
1748         struct inode *inode = file_inode(filp);
1749         struct fasync_struct *new;
1750         int error;
1751
1752         fl = lease_alloc(filp, arg);
1753         if (IS_ERR(fl))
1754                 return PTR_ERR(fl);
1755
1756         new = fasync_alloc();
1757         if (!new) {
1758                 locks_free_lock(fl);
1759                 return -ENOMEM;
1760         }
1761         ret = fl;
1762         spin_lock(&inode->i_lock);
1763         error = __vfs_setlease(filp, arg, &ret);
1764         if (error) {
1765                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1766                 locks_free_lock(fl);
1767                 goto out_free_fasync;
1768         }
1769         if (ret != fl)
1770                 locks_free_lock(fl);
1771
1772         /*
1773          * fasync_insert_entry() returns the old entry if any.
1774          * If there was no old entry, then it used 'new' and
1775          * inserted it into the fasync list. Clear new so that
1776          * we don't release it here.
1777          */
1778         if (!fasync_insert_entry(fd, filp, &ret->fl_fasync, new))
1779                 new = NULL;
1780
1781         error = __f_setown(filp, task_pid(current), PIDTYPE_PID, 0);
1782         spin_unlock(&inode->i_lock);
1783
1784 out_free_fasync:
1785         if (new)
1786                 fasync_free(new);
1787         return error;
1788 }
1789
1790 /**
1791  *      fcntl_setlease  -       sets a lease on an open file
1792  *      @fd: open file descriptor
1793  *      @filp: file pointer
1794  *      @arg: type of lease to obtain
1795  *
1796  *      Call this fcntl to establish a lease on the file.
1797  *      Note that you also need to call %F_SETSIG to
1798  *      receive a signal when the lease is broken.
1799  */
1800 int fcntl_setlease(unsigned int fd, struct file *filp, long arg)
1801 {
1802         if (arg == F_UNLCK)
1803                 return do_fcntl_delete_lease(filp);
1804         return do_fcntl_add_lease(fd, filp, arg);
1805 }
1806
1807 /**
1808  * flock_lock_file_wait - Apply a FLOCK-style lock to a file
1809  * @filp: The file to apply the lock to
1810  * @fl: The lock to be applied
1811  *
1812  * Add a FLOCK style lock to a file.
1813  */
1814 int flock_lock_file_wait(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1815 {
1816         int error;
1817         might_sleep();
1818         for (;;) {
1819                 error = flock_lock_file(filp, fl);
1820                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
1821                         break;
1822                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
1823                 if (!error)
1824                         continue;
1825
1826                 locks_delete_block(fl);
1827                 break;
1828         }
1829         return error;
1830 }
1831
1832 EXPORT_SYMBOL(flock_lock_file_wait);
1833
1834 /**
1835  *      sys_flock: - flock() system call.
1836  *      @fd: the file descriptor to lock.
1837  *      @cmd: the type of lock to apply.
1838  *
1839  *      Apply a %FL_FLOCK style lock to an open file descriptor.
1840  *      The @cmd can be one of
1841  *
1842  *      %LOCK_SH -- a shared lock.
1843  *
1844  *      %LOCK_EX -- an exclusive lock.
1845  *
1846  *      %LOCK_UN -- remove an existing lock.
1847  *
1848  *      %LOCK_MAND -- a `mandatory' flock.  This exists to emulate Windows Share Modes.
1849  *
1850  *      %LOCK_MAND can be combined with %LOCK_READ or %LOCK_WRITE to allow other
1851  *      processes read and write access respectively.
1852  */
1853 SYSCALL_DEFINE2(flock, unsigned int, fd, unsigned int, cmd)
1854 {
1855         struct fd f = fdget(fd);
1856         struct file_lock *lock;
1857         int can_sleep, unlock;
1858         int error;
1859
1860         error = -EBADF;
1861         if (!f.file)
1862                 goto out;
1863
1864         can_sleep = !(cmd & LOCK_NB);
1865         cmd &= ~LOCK_NB;
1866         unlock = (cmd == LOCK_UN);
1867
1868         if (!unlock && !(cmd & LOCK_MAND) &&
1869             !(f.file->f_mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)))
1870                 goto out_putf;
1871
1872         error = flock_make_lock(f.file, &lock, cmd);
1873         if (error)
1874                 goto out_putf;
1875         if (can_sleep)
1876                 lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
1877
1878         error = security_file_lock(f.file, lock->fl_type);
1879         if (error)
1880                 goto out_free;
1881
1882         if (f.file->f_op->flock)
1883                 error = f.file->f_op->flock(f.file,
1884                                           (can_sleep) ? F_SETLKW : F_SETLK,
1885                                           lock);
1886         else
1887                 error = flock_lock_file_wait(f.file, lock);
1888
1889  out_free:
1890         locks_free_lock(lock);
1891
1892  out_putf:
1893         fdput(f);
1894  out:
1895         return error;
1896 }
1897
1898 /**
1899  * vfs_test_lock - test file byte range lock
1900  * @filp: The file to test lock for
1901  * @fl: The lock to test; also used to hold result
1902  *
1903  * Returns -ERRNO on failure.  Indicates presence of conflicting lock by
1904  * setting conf->fl_type to something other than F_UNLCK.
1905  */
1906 int vfs_test_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
1907 {
1908         if (filp->f_op->lock)
1909                 return filp->f_op->lock(filp, F_GETLK, fl);
1910         posix_test_lock(filp, fl);
1911         return 0;
1912 }
1913 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_test_lock);
1914
1915 static int posix_lock_to_flock(struct flock *flock, struct file_lock *fl)
1916 {
1917         flock->l_pid = IS_OFDLCK(fl) ? -1 : fl->fl_pid;
1918 #if BITS_PER_LONG == 32
1919         /*
1920          * Make sure we can represent the posix lock via
1921          * legacy 32bit flock.
1922          */
1923         if (fl->fl_start > OFFT_OFFSET_MAX)
1924                 return -EOVERFLOW;
1925         if (fl->fl_end != OFFSET_MAX && fl->fl_end > OFFT_OFFSET_MAX)
1926                 return -EOVERFLOW;
1927 #endif
1928         flock->l_start = fl->fl_start;
1929         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
1930                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
1931         flock->l_whence = 0;
1932         flock->l_type = fl->fl_type;
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 #if BITS_PER_LONG == 32
1937 static void posix_lock_to_flock64(struct flock64 *flock, struct file_lock *fl)
1938 {
1939         flock->l_pid = IS_OFDLCK(fl) ? -1 : fl->fl_pid;
1940         flock->l_start = fl->fl_start;
1941         flock->l_len = fl->fl_end == OFFSET_MAX ? 0 :
1942                 fl->fl_end - fl->fl_start + 1;
1943         flock->l_whence = 0;
1944         flock->l_type = fl->fl_type;
1945 }
1946 #endif
1947
1948 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
1949  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
1950  */
1951 int fcntl_getlk(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock __user *l)
1952 {
1953         struct file_lock file_lock;
1954         struct flock flock;
1955         int error;
1956
1957         error = -EFAULT;
1958         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
1959                 goto out;
1960         error = -EINVAL;
1961         if ((flock.l_type != F_RDLCK) && (flock.l_type != F_WRLCK))
1962                 goto out;
1963
1964         error = flock_to_posix_lock(filp, &file_lock, &flock);
1965         if (error)
1966                 goto out;
1967
1968         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
1969                 error = -EINVAL;
1970                 if (flock.l_pid != 0)
1971                         goto out;
1972
1973                 cmd = F_GETLK;
1974                 file_lock.fl_flags |= FL_OFDLCK;
1975                 file_lock.fl_owner = filp;
1976         }
1977
1978         error = vfs_test_lock(filp, &file_lock);
1979         if (error)
1980                 goto out;
1981  
1982         flock.l_type = file_lock.fl_type;
1983         if (file_lock.fl_type != F_UNLCK) {
1984                 error = posix_lock_to_flock(&flock, &file_lock);
1985                 if (error)
1986                         goto out;
1987         }
1988         error = -EFAULT;
1989         if (!copy_to_user(l, &flock, sizeof(flock)))
1990                 error = 0;
1991 out:
1992         return error;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * vfs_lock_file - file byte range lock
1997  * @filp: The file to apply the lock to
1998  * @cmd: type of locking operation (F_SETLK, F_GETLK, etc.)
1999  * @fl: The lock to be applied
2000  * @conf: Place to return a copy of the conflicting lock, if found.
2001  *
2002  * A caller that doesn't care about the conflicting lock may pass NULL
2003  * as the final argument.
2004  *
2005  * If the filesystem defines a private ->lock() method, then @conf will
2006  * be left unchanged; so a caller that cares should initialize it to
2007  * some acceptable default.
2008  *
2009  * To avoid blocking kernel daemons, such as lockd, that need to acquire POSIX
2010  * locks, the ->lock() interface may return asynchronously, before the lock has
2011  * been granted or denied by the underlying filesystem, if (and only if)
2012  * lm_grant is set. Callers expecting ->lock() to return asynchronously
2013  * will only use F_SETLK, not F_SETLKW; they will set FL_SLEEP if (and only if)
2014  * the request is for a blocking lock. When ->lock() does return asynchronously,
2015  * it must return FILE_LOCK_DEFERRED, and call ->lm_grant() when the lock
2016  * request completes.
2017  * If the request is for non-blocking lock the file system should return
2018  * FILE_LOCK_DEFERRED then try to get the lock and call the callback routine
2019  * with the result. If the request timed out the callback routine will return a
2020  * nonzero return code and the file system should release the lock. The file
2021  * system is also responsible to keep a corresponding posix lock when it
2022  * grants a lock so the VFS can find out which locks are locally held and do
2023  * the correct lock cleanup when required.
2024  * The underlying filesystem must not drop the kernel lock or call
2025  * ->lm_grant() before returning to the caller with a FILE_LOCK_DEFERRED
2026  * return code.
2027  */
2028 int vfs_lock_file(struct file *filp, unsigned int cmd, struct file_lock *fl, struct file_lock *conf)
2029 {
2030         if (filp->f_op->lock)
2031                 return filp->f_op->lock(filp, cmd, fl);
2032         else
2033                 return posix_lock_file(filp, fl, conf);
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_lock_file);
2036
2037 static int do_lock_file_wait(struct file *filp, unsigned int cmd,
2038                              struct file_lock *fl)
2039 {
2040         int error;
2041
2042         error = security_file_lock(filp, fl->fl_type);
2043         if (error)
2044                 return error;
2045
2046         for (;;) {
2047                 error = vfs_lock_file(filp, cmd, fl, NULL);
2048                 if (error != FILE_LOCK_DEFERRED)
2049                         break;
2050                 error = wait_event_interruptible(fl->fl_wait, !fl->fl_next);
2051                 if (!error)
2052                         continue;
2053
2054                 locks_delete_block(fl);
2055                 break;
2056         }
2057
2058         return error;
2059 }
2060
2061 /* Ensure that fl->fl_filp has compatible f_mode for F_SETLK calls */
2062 static int
2063 check_fmode_for_setlk(struct file_lock *fl)
2064 {
2065         switch (fl->fl_type) {
2066         case F_RDLCK:
2067                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_READ))
2068                         return -EBADF;
2069                 break;
2070         case F_WRLCK:
2071                 if (!(fl->fl_file->f_mode & FMODE_WRITE))
2072                         return -EBADF;
2073         }
2074         return 0;
2075 }
2076
2077 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2078  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2079  */
2080 int fcntl_setlk(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2081                 struct flock __user *l)
2082 {
2083         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2084         struct flock flock;
2085         struct inode *inode;
2086         struct file *f;
2087         int error;
2088
2089         if (file_lock == NULL)
2090                 return -ENOLCK;
2091
2092         /*
2093          * This might block, so we do it before checking the inode.
2094          */
2095         error = -EFAULT;
2096         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2097                 goto out;
2098
2099         inode = file_inode(filp);
2100
2101         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2102          * and shared.
2103          */
2104         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2105                 error = -EAGAIN;
2106                 goto out;
2107         }
2108
2109 again:
2110         error = flock_to_posix_lock(filp, file_lock, &flock);
2111         if (error)
2112                 goto out;
2113
2114         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2115         if (error)
2116                 goto out;
2117
2118         /*
2119          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2120          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2121          */
2122         switch (cmd) {
2123         case F_OFD_SETLK:
2124                 error = -EINVAL;
2125                 if (flock.l_pid != 0)
2126                         goto out;
2127
2128                 cmd = F_SETLK;
2129                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2130                 file_lock->fl_owner = filp;
2131                 break;
2132         case F_OFD_SETLKW:
2133                 error = -EINVAL;
2134                 if (flock.l_pid != 0)
2135                         goto out;
2136
2137                 cmd = F_SETLKW;
2138                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2139                 file_lock->fl_owner = filp;
2140                 /* Fallthrough */
2141         case F_SETLKW:
2142                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2143         }
2144
2145         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2146
2147         /*
2148          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by
2149          * releasing the lock that was just acquired.
2150          */
2151         /*
2152          * we need that spin_lock here - it prevents reordering between
2153          * update of inode->i_flock and check for it done in close().
2154          * rcu_read_lock() wouldn't do.
2155          */
2156         spin_lock(&current->files->file_lock);
2157         f = fcheck(fd);
2158         spin_unlock(&current->files->file_lock);
2159         if (!error && f != filp && flock.l_type != F_UNLCK) {
2160                 flock.l_type = F_UNLCK;
2161                 goto again;
2162         }
2163
2164 out:
2165         locks_free_lock(file_lock);
2166         return error;
2167 }
2168
2169 #if BITS_PER_LONG == 32
2170 /* Report the first existing lock that would conflict with l.
2171  * This implements the F_GETLK command of fcntl().
2172  */
2173 int fcntl_getlk64(struct file *filp, unsigned int cmd, struct flock64 __user *l)
2174 {
2175         struct file_lock file_lock;
2176         struct flock64 flock;
2177         int error;
2178
2179         error = -EFAULT;
2180         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2181                 goto out;
2182         error = -EINVAL;
2183         if ((flock.l_type != F_RDLCK) && (flock.l_type != F_WRLCK))
2184                 goto out;
2185
2186         error = flock64_to_posix_lock(filp, &file_lock, &flock);
2187         if (error)
2188                 goto out;
2189
2190         if (cmd == F_OFD_GETLK) {
2191                 error = -EINVAL;
2192                 if (flock.l_pid != 0)
2193                         goto out;
2194
2195                 cmd = F_GETLK64;
2196                 file_lock.fl_flags |= FL_OFDLCK;
2197                 file_lock.fl_owner = filp;
2198         }
2199
2200         error = vfs_test_lock(filp, &file_lock);
2201         if (error)
2202                 goto out;
2203
2204         flock.l_type = file_lock.fl_type;
2205         if (file_lock.fl_type != F_UNLCK)
2206                 posix_lock_to_flock64(&flock, &file_lock);
2207
2208         error = -EFAULT;
2209         if (!copy_to_user(l, &flock, sizeof(flock)))
2210                 error = 0;
2211   
2212 out:
2213         return error;
2214 }
2215
2216 /* Apply the lock described by l to an open file descriptor.
2217  * This implements both the F_SETLK and F_SETLKW commands of fcntl().
2218  */
2219 int fcntl_setlk64(unsigned int fd, struct file *filp, unsigned int cmd,
2220                 struct flock64 __user *l)
2221 {
2222         struct file_lock *file_lock = locks_alloc_lock();
2223         struct flock64 flock;
2224         struct inode *inode;
2225         struct file *f;
2226         int error;
2227
2228         if (file_lock == NULL)
2229                 return -ENOLCK;
2230
2231         /*
2232          * This might block, so we do it before checking the inode.
2233          */
2234         error = -EFAULT;
2235         if (copy_from_user(&flock, l, sizeof(flock)))
2236                 goto out;
2237
2238         inode = file_inode(filp);
2239
2240         /* Don't allow mandatory locks on files that may be memory mapped
2241          * and shared.
2242          */
2243         if (mandatory_lock(inode) && mapping_writably_mapped(filp->f_mapping)) {
2244                 error = -EAGAIN;
2245                 goto out;
2246         }
2247
2248 again:
2249         error = flock64_to_posix_lock(filp, file_lock, &flock);
2250         if (error)
2251                 goto out;
2252
2253         error = check_fmode_for_setlk(file_lock);
2254         if (error)
2255                 goto out;
2256
2257         /*
2258          * If the cmd is requesting file-private locks, then set the
2259          * FL_OFDLCK flag and override the owner.
2260          */
2261         switch (cmd) {
2262         case F_OFD_SETLK:
2263                 error = -EINVAL;
2264                 if (flock.l_pid != 0)
2265                         goto out;
2266
2267                 cmd = F_SETLK64;
2268                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2269                 file_lock->fl_owner = filp;
2270                 break;
2271         case F_OFD_SETLKW:
2272                 error = -EINVAL;
2273                 if (flock.l_pid != 0)
2274                         goto out;
2275
2276                 cmd = F_SETLKW64;
2277                 file_lock->fl_flags |= FL_OFDLCK;
2278                 file_lock->fl_owner = filp;
2279                 /* Fallthrough */
2280         case F_SETLKW64:
2281                 file_lock->fl_flags |= FL_SLEEP;
2282         }
2283
2284         error = do_lock_file_wait(filp, cmd, file_lock);
2285
2286         /*
2287          * Attempt to detect a close/fcntl race and recover by
2288          * releasing the lock that was just acquired.
2289          */
2290         spin_lock(&current->files->file_lock);
2291         f = fcheck(fd);
2292         spin_unlock(&current->files->file_lock);
2293         if (!error && f != filp && flock.l_type != F_UNLCK) {
2294                 flock.l_type = F_UNLCK;
2295                 goto again;
2296         }
2297
2298 out:
2299         locks_free_lock(file_lock);
2300         return error;
2301 }
2302 #endif /* BITS_PER_LONG == 32 */
2303
2304 /*
2305  * This function is called when the file is being removed
2306  * from the task's fd array.  POSIX locks belonging to this task
2307  * are deleted at this time.
2308  */
2309 void locks_remove_posix(struct file *filp, fl_owner_t owner)
2310 {
2311         struct file_lock lock;
2312
2313         /*
2314          * If there are no locks held on this file, we don't need to call
2315          * posix_lock_file().  Another process could be setting a lock on this
2316          * file at the same time, but we wouldn't remove that lock anyway.
2317          */
2318         if (!file_inode(filp)->i_flock)
2319                 return;
2320
2321         lock.fl_type = F_UNLCK;
2322         lock.fl_flags = FL_POSIX | FL_CLOSE;
2323         lock.fl_start = 0;
2324         lock.fl_end = OFFSET_MAX;
2325         lock.fl_owner = owner;
2326         lock.fl_pid = current->tgid;
2327         lock.fl_file = filp;
2328         lock.fl_ops = NULL;
2329         lock.fl_lmops = NULL;
2330
2331         vfs_lock_file(filp, F_SETLK, &lock, NULL);
2332
2333         if (lock.fl_ops && lock.fl_ops->fl_release_private)
2334                 lock.fl_ops->fl_release_private(&lock);
2335 }
2336
2337 EXPORT_SYMBOL(locks_remove_posix);
2338
2339 /*
2340  * This function is called on the last close of an open file.
2341  */
2342 void locks_remove_file(struct file *filp)
2343 {
2344         struct inode * inode = file_inode(filp);
2345         struct file_lock *fl;
2346         struct file_lock **before;
2347         LIST_HEAD(dispose);
2348
2349         if (!inode->i_flock)
2350                 return;
2351
2352         locks_remove_posix(filp, filp);
2353
2354         if (filp->f_op->flock) {
2355                 struct file_lock fl = {
2356                         .fl_owner = filp,
2357                         .fl_pid = current->tgid,
2358                         .fl_file = filp,
2359                         .fl_flags = FL_FLOCK,
2360                         .fl_type = F_UNLCK,
2361                         .fl_end = OFFSET_MAX,
2362                 };
2363                 filp->f_op->flock(filp, F_SETLKW, &fl);
2364                 if (fl.fl_ops && fl.fl_ops->fl_release_private)
2365                         fl.fl_ops->fl_release_private(&fl);
2366         }
2367
2368         spin_lock(&inode->i_lock);
2369         before = &inode->i_flock;
2370
2371         while ((fl = *before) != NULL) {
2372                 if (fl->fl_file == filp) {
2373                         if (IS_LEASE(fl)) {
2374                                 lease_modify(before, F_UNLCK);
2375                                 continue;
2376                         }
2377
2378                         /*
2379                          * There's a leftover lock on the list of a type that
2380                          * we didn't expect to see. Most likely a classic
2381                          * POSIX lock that ended up not getting released
2382                          * properly, or that raced onto the list somehow. Log
2383                          * some info about it and then just remove it from
2384                          * the list.
2385                          */
2386                         WARN(!IS_FLOCK(fl),
2387                                 "leftover lock: dev=%u:%u ino=%lu type=%hhd flags=0x%x start=%lld end=%lld\n",
2388                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2389                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino,
2390                                 fl->fl_type, fl->fl_flags,
2391                                 fl->fl_start, fl->fl_end);
2392
2393                         locks_delete_lock(before, &dispose);
2394                         continue;
2395                 }
2396                 before = &fl->fl_next;
2397         }
2398         spin_unlock(&inode->i_lock);
2399         locks_dispose_list(&dispose);
2400 }
2401
2402 /**
2403  *      posix_unblock_lock - stop waiting for a file lock
2404  *      @waiter: the lock which was waiting
2405  *
2406  *      lockd needs to block waiting for locks.
2407  */
2408 int
2409 posix_unblock_lock(struct file_lock *waiter)
2410 {
2411         int status = 0;
2412
2413         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2414         if (waiter->fl_next)
2415                 __locks_delete_block(waiter);
2416         else
2417                 status = -ENOENT;
2418         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2419         return status;
2420 }
2421 EXPORT_SYMBOL(posix_unblock_lock);
2422
2423 /**
2424  * vfs_cancel_lock - file byte range unblock lock
2425  * @filp: The file to apply the unblock to
2426  * @fl: The lock to be unblocked
2427  *
2428  * Used by lock managers to cancel blocked requests
2429  */
2430 int vfs_cancel_lock(struct file *filp, struct file_lock *fl)
2431 {
2432         if (filp->f_op->lock)
2433                 return filp->f_op->lock(filp, F_CANCELLK, fl);
2434         return 0;
2435 }
2436
2437 EXPORT_SYMBOL_GPL(vfs_cancel_lock);
2438
2439 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2440 #include <linux/proc_fs.h>
2441 #include <linux/seq_file.h>
2442
2443 struct locks_iterator {
2444         int     li_cpu;
2445         loff_t  li_pos;
2446 };
2447
2448 static void lock_get_status(struct seq_file *f, struct file_lock *fl,
2449                             loff_t id, char *pfx)
2450 {
2451         struct inode *inode = NULL;
2452         unsigned int fl_pid;
2453
2454         if (fl->fl_nspid)
2455                 fl_pid = pid_vnr(fl->fl_nspid);
2456         else
2457                 fl_pid = fl->fl_pid;
2458
2459         if (fl->fl_file != NULL)
2460                 inode = file_inode(fl->fl_file);
2461
2462         seq_printf(f, "%lld:%s ", id, pfx);
2463         if (IS_POSIX(fl)) {
2464                 if (fl->fl_flags & FL_ACCESS)
2465                         seq_puts(f, "ACCESS");
2466                 else if (IS_OFDLCK(fl))
2467                         seq_puts(f, "OFDLCK");
2468                 else
2469                         seq_puts(f, "POSIX ");
2470
2471                 seq_printf(f, " %s ",
2472                              (inode == NULL) ? "*NOINODE*" :
2473                              mandatory_lock(inode) ? "MANDATORY" : "ADVISORY ");
2474         } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2475                 if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2476                         seq_puts(f, "FLOCK  MSNFS     ");
2477                 } else {
2478                         seq_puts(f, "FLOCK  ADVISORY  ");
2479                 }
2480         } else if (IS_LEASE(fl)) {
2481                 if (fl->fl_flags & FL_DELEG)
2482                         seq_puts(f, "DELEG  ");
2483                 else
2484                         seq_puts(f, "LEASE  ");
2485
2486                 if (lease_breaking(fl))
2487                         seq_puts(f, "BREAKING  ");
2488                 else if (fl->fl_file)
2489                         seq_puts(f, "ACTIVE    ");
2490                 else
2491                         seq_puts(f, "BREAKER   ");
2492         } else {
2493                 seq_puts(f, "UNKNOWN UNKNOWN  ");
2494         }
2495         if (fl->fl_type & LOCK_MAND) {
2496                 seq_printf(f, "%s ",
2497                                (fl->fl_type & LOCK_READ)
2498                                ? (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "RW   " : "READ "
2499                                : (fl->fl_type & LOCK_WRITE) ? "WRITE" : "NONE ");
2500         } else {
2501                 seq_printf(f, "%s ",
2502                                (lease_breaking(fl))
2503                                ? (fl->fl_type == F_UNLCK) ? "UNLCK" : "READ "
2504                                : (fl->fl_type == F_WRLCK) ? "WRITE" : "READ ");
2505         }
2506         if (inode) {
2507 #ifdef WE_CAN_BREAK_LSLK_NOW
2508                 seq_printf(f, "%d %s:%ld ", fl_pid,
2509                                 inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
2510 #else
2511                 /* userspace relies on this representation of dev_t ;-( */
2512                 seq_printf(f, "%d %02x:%02x:%ld ", fl_pid,
2513                                 MAJOR(inode->i_sb->s_dev),
2514                                 MINOR(inode->i_sb->s_dev), inode->i_ino);
2515 #endif
2516         } else {
2517                 seq_printf(f, "%d <none>:0 ", fl_pid);
2518         }
2519         if (IS_POSIX(fl)) {
2520                 if (fl->fl_end == OFFSET_MAX)
2521                         seq_printf(f, "%Ld EOF\n", fl->fl_start);
2522                 else
2523                         seq_printf(f, "%Ld %Ld\n", fl->fl_start, fl->fl_end);
2524         } else {
2525                 seq_puts(f, "0 EOF\n");
2526         }
2527 }
2528
2529 static int locks_show(struct seq_file *f, void *v)
2530 {
2531         struct locks_iterator *iter = f->private;
2532         struct file_lock *fl, *bfl;
2533
2534         fl = hlist_entry(v, struct file_lock, fl_link);
2535
2536         lock_get_status(f, fl, iter->li_pos, "");
2537
2538         list_for_each_entry(bfl, &fl->fl_block, fl_block)
2539                 lock_get_status(f, bfl, iter->li_pos, " ->");
2540
2541         return 0;
2542 }
2543
2544 static void *locks_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
2545         __acquires(&blocked_lock_lock)
2546 {
2547         struct locks_iterator *iter = f->private;
2548
2549         iter->li_pos = *pos + 1;
2550         lg_global_lock(&file_lock_lglock);
2551         spin_lock(&blocked_lock_lock);
2552         return seq_hlist_start_percpu(&file_lock_list, &iter->li_cpu, *pos);
2553 }
2554
2555 static void *locks_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
2556 {
2557         struct locks_iterator *iter = f->private;
2558
2559         ++iter->li_pos;
2560         return seq_hlist_next_percpu(v, &file_lock_list, &iter->li_cpu, pos);
2561 }
2562
2563 static void locks_stop(struct seq_file *f, void *v)
2564         __releases(&blocked_lock_lock)
2565 {
2566         spin_unlock(&blocked_lock_lock);
2567         lg_global_unlock(&file_lock_lglock);
2568 }
2569
2570 static const struct seq_operations locks_seq_operations = {
2571         .start  = locks_start,
2572         .next   = locks_next,
2573         .stop   = locks_stop,
2574         .show   = locks_show,
2575 };
2576
2577 static int locks_open(struct inode *inode, struct file *filp)
2578 {
2579         return seq_open_private(filp, &locks_seq_operations,
2580                                         sizeof(struct locks_iterator));
2581 }
2582
2583 static const struct file_operations proc_locks_operations = {
2584         .open           = locks_open,
2585         .read           = seq_read,
2586         .llseek         = seq_lseek,
2587         .release        = seq_release_private,
2588 };
2589
2590 static int __init proc_locks_init(void)
2591 {
2592         proc_create("locks", 0, NULL, &proc_locks_operations);
2593         return 0;
2594 }
2595 module_init(proc_locks_init);
2596 #endif
2597
2598 /**
2599  *      lock_may_read - checks that the region is free of locks
2600  *      @inode: the inode that is being read
2601  *      @start: the first byte to read
2602  *      @len: the number of bytes to read
2603  *
2604  *      Emulates Windows locking requirements.  Whole-file
2605  *      mandatory locks (share modes) can prohibit a read and
2606  *      byte-range POSIX locks can prohibit a read if they overlap.
2607  *
2608  *      N.B. this function is only ever called
2609  *      from knfsd and ownership of locks is never checked.
2610  */
2611 int lock_may_read(struct inode *inode, loff_t start, unsigned long len)
2612 {
2613         struct file_lock *fl;
2614         int result = 1;
2615
2616         spin_lock(&inode->i_lock);
2617         for (fl = inode->i_flock; fl != NULL; fl = fl->fl_next) {
2618                 if (IS_POSIX(fl)) {
2619                         if (fl->fl_type == F_RDLCK)
2620                                 continue;
2621                         if ((fl->fl_end < start) || (fl->fl_start > (start + len)))
2622                                 continue;
2623                 } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2624                         if (!(fl->fl_type & LOCK_MAND))
2625                                 continue;
2626                         if (fl->fl_type & LOCK_READ)
2627                                 continue;
2628                 } else
2629                         continue;
2630                 result = 0;
2631                 break;
2632         }
2633         spin_unlock(&inode->i_lock);
2634         return result;
2635 }
2636
2637 EXPORT_SYMBOL(lock_may_read);
2638
2639 /**
2640  *      lock_may_write - checks that the region is free of locks
2641  *      @inode: the inode that is being written
2642  *      @start: the first byte to write
2643  *      @len: the number of bytes to write
2644  *
2645  *      Emulates Windows locking requirements.  Whole-file
2646  *      mandatory locks (share modes) can prohibit a write and
2647  *      byte-range POSIX locks can prohibit a write if they overlap.
2648  *
2649  *      N.B. this function is only ever called
2650  *      from knfsd and ownership of locks is never checked.
2651  */
2652 int lock_may_write(struct inode *inode, loff_t start, unsigned long len)
2653 {
2654         struct file_lock *fl;
2655         int result = 1;
2656
2657         spin_lock(&inode->i_lock);
2658         for (fl = inode->i_flock; fl != NULL; fl = fl->fl_next) {
2659                 if (IS_POSIX(fl)) {
2660                         if ((fl->fl_end < start) || (fl->fl_start > (start + len)))
2661                                 continue;
2662                 } else if (IS_FLOCK(fl)) {
2663                         if (!(fl->fl_type & LOCK_MAND))
2664                                 continue;
2665                         if (fl->fl_type & LOCK_WRITE)
2666                                 continue;
2667                 } else
2668                         continue;
2669                 result = 0;
2670                 break;
2671         }
2672         spin_unlock(&inode->i_lock);
2673         return result;
2674 }
2675
2676 EXPORT_SYMBOL(lock_may_write);
2677
2678 static int __init filelock_init(void)
2679 {
2680         int i;
2681
2682         filelock_cache = kmem_cache_create("file_lock_cache",
2683                         sizeof(struct file_lock), 0, SLAB_PANIC, NULL);
2684
2685         lg_lock_init(&file_lock_lglock, "file_lock_lglock");
2686
2687         for_each_possible_cpu(i)
2688                 INIT_HLIST_HEAD(per_cpu_ptr(&file_lock_list, i));
2689
2690         return 0;
2691 }
2692
2693 core_initcall(filelock_init);