]> Git Repo - J-linux.git/blob - include/linux/fs.h
Merge tag 'riscv-for-linus-6.13-mw1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[J-linux.git] / include / linux / fs.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_FS_H
3 #define _LINUX_FS_H
4
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/wait_bit.h>
7 #include <linux/kdev_t.h>
8 #include <linux/dcache.h>
9 #include <linux/path.h>
10 #include <linux/stat.h>
11 #include <linux/cache.h>
12 #include <linux/list.h>
13 #include <linux/list_lru.h>
14 #include <linux/llist.h>
15 #include <linux/radix-tree.h>
16 #include <linux/xarray.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/pid.h>
20 #include <linux/bug.h>
21 #include <linux/mutex.h>
22 #include <linux/rwsem.h>
23 #include <linux/mm_types.h>
24 #include <linux/capability.h>
25 #include <linux/semaphore.h>
26 #include <linux/fcntl.h>
27 #include <linux/rculist_bl.h>
28 #include <linux/atomic.h>
29 #include <linux/shrinker.h>
30 #include <linux/migrate_mode.h>
31 #include <linux/uidgid.h>
32 #include <linux/lockdep.h>
33 #include <linux/percpu-rwsem.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/delayed_call.h>
36 #include <linux/uuid.h>
37 #include <linux/errseq.h>
38 #include <linux/ioprio.h>
39 #include <linux/fs_types.h>
40 #include <linux/build_bug.h>
41 #include <linux/stddef.h>
42 #include <linux/mount.h>
43 #include <linux/cred.h>
44 #include <linux/mnt_idmapping.h>
45 #include <linux/slab.h>
46 #include <linux/maple_tree.h>
47 #include <linux/rw_hint.h>
48 #include <linux/file_ref.h>
49 #include <linux/unicode.h>
50
51 #include <asm/byteorder.h>
52 #include <uapi/linux/fs.h>
53
54 struct backing_dev_info;
55 struct bdi_writeback;
56 struct bio;
57 struct io_comp_batch;
58 struct export_operations;
59 struct fiemap_extent_info;
60 struct hd_geometry;
61 struct iovec;
62 struct kiocb;
63 struct kobject;
64 struct pipe_inode_info;
65 struct poll_table_struct;
66 struct kstatfs;
67 struct vm_area_struct;
68 struct vfsmount;
69 struct cred;
70 struct swap_info_struct;
71 struct seq_file;
72 struct workqueue_struct;
73 struct iov_iter;
74 struct fscrypt_inode_info;
75 struct fscrypt_operations;
76 struct fsverity_info;
77 struct fsverity_operations;
78 struct fsnotify_mark_connector;
79 struct fsnotify_sb_info;
80 struct fs_context;
81 struct fs_parameter_spec;
82 struct fileattr;
83 struct iomap_ops;
84
85 extern void __init inode_init(void);
86 extern void __init inode_init_early(void);
87 extern void __init files_init(void);
88 extern void __init files_maxfiles_init(void);
89
90 extern unsigned long get_max_files(void);
91 extern unsigned int sysctl_nr_open;
92
93 typedef __kernel_rwf_t rwf_t;
94
95 struct buffer_head;
96 typedef int (get_block_t)(struct inode *inode, sector_t iblock,
97                         struct buffer_head *bh_result, int create);
98 typedef int (dio_iodone_t)(struct kiocb *iocb, loff_t offset,
99                         ssize_t bytes, void *private);
100
101 #define MAY_EXEC                0x00000001
102 #define MAY_WRITE               0x00000002
103 #define MAY_READ                0x00000004
104 #define MAY_APPEND              0x00000008
105 #define MAY_ACCESS              0x00000010
106 #define MAY_OPEN                0x00000020
107 #define MAY_CHDIR               0x00000040
108 /* called from RCU mode, don't block */
109 #define MAY_NOT_BLOCK           0x00000080
110
111 /*
112  * flags in file.f_mode.  Note that FMODE_READ and FMODE_WRITE must correspond
113  * to O_WRONLY and O_RDWR via the strange trick in do_dentry_open()
114  */
115
116 /* file is open for reading */
117 #define FMODE_READ              ((__force fmode_t)(1 << 0))
118 /* file is open for writing */
119 #define FMODE_WRITE             ((__force fmode_t)(1 << 1))
120 /* file is seekable */
121 #define FMODE_LSEEK             ((__force fmode_t)(1 << 2))
122 /* file can be accessed using pread */
123 #define FMODE_PREAD             ((__force fmode_t)(1 << 3))
124 /* file can be accessed using pwrite */
125 #define FMODE_PWRITE            ((__force fmode_t)(1 << 4))
126 /* File is opened for execution with sys_execve / sys_uselib */
127 #define FMODE_EXEC              ((__force fmode_t)(1 << 5))
128 /* File writes are restricted (block device specific) */
129 #define FMODE_WRITE_RESTRICTED  ((__force fmode_t)(1 << 6))
130 /* File supports atomic writes */
131 #define FMODE_CAN_ATOMIC_WRITE  ((__force fmode_t)(1 << 7))
132
133 /* FMODE_* bit 8 */
134
135 /* 32bit hashes as llseek() offset (for directories) */
136 #define FMODE_32BITHASH         ((__force fmode_t)(1 << 9))
137 /* 64bit hashes as llseek() offset (for directories) */
138 #define FMODE_64BITHASH         ((__force fmode_t)(1 << 10))
139
140 /*
141  * Don't update ctime and mtime.
142  *
143  * Currently a special hack for the XFS open_by_handle ioctl, but we'll
144  * hopefully graduate it to a proper O_CMTIME flag supported by open(2) soon.
145  */
146 #define FMODE_NOCMTIME          ((__force fmode_t)(1 << 11))
147
148 /* Expect random access pattern */
149 #define FMODE_RANDOM            ((__force fmode_t)(1 << 12))
150
151 /* FMODE_* bit 13 */
152
153 /* File is opened with O_PATH; almost nothing can be done with it */
154 #define FMODE_PATH              ((__force fmode_t)(1 << 14))
155
156 /* File needs atomic accesses to f_pos */
157 #define FMODE_ATOMIC_POS        ((__force fmode_t)(1 << 15))
158 /* Write access to underlying fs */
159 #define FMODE_WRITER            ((__force fmode_t)(1 << 16))
160 /* Has read method(s) */
161 #define FMODE_CAN_READ          ((__force fmode_t)(1 << 17))
162 /* Has write method(s) */
163 #define FMODE_CAN_WRITE         ((__force fmode_t)(1 << 18))
164
165 #define FMODE_OPENED            ((__force fmode_t)(1 << 19))
166 #define FMODE_CREATED           ((__force fmode_t)(1 << 20))
167
168 /* File is stream-like */
169 #define FMODE_STREAM            ((__force fmode_t)(1 << 21))
170
171 /* File supports DIRECT IO */
172 #define FMODE_CAN_ODIRECT       ((__force fmode_t)(1 << 22))
173
174 #define FMODE_NOREUSE           ((__force fmode_t)(1 << 23))
175
176 /* FMODE_* bit 24 */
177
178 /* File is embedded in backing_file object */
179 #define FMODE_BACKING           ((__force fmode_t)(1 << 25))
180
181 /* File was opened by fanotify and shouldn't generate fanotify events */
182 #define FMODE_NONOTIFY          ((__force fmode_t)(1 << 26))
183
184 /* File is capable of returning -EAGAIN if I/O will block */
185 #define FMODE_NOWAIT            ((__force fmode_t)(1 << 27))
186
187 /* File represents mount that needs unmounting */
188 #define FMODE_NEED_UNMOUNT      ((__force fmode_t)(1 << 28))
189
190 /* File does not contribute to nr_files count */
191 #define FMODE_NOACCOUNT         ((__force fmode_t)(1 << 29))
192
193 /*
194  * Attribute flags.  These should be or-ed together to figure out what
195  * has been changed!
196  */
197 #define ATTR_MODE       (1 << 0)
198 #define ATTR_UID        (1 << 1)
199 #define ATTR_GID        (1 << 2)
200 #define ATTR_SIZE       (1 << 3)
201 #define ATTR_ATIME      (1 << 4)
202 #define ATTR_MTIME      (1 << 5)
203 #define ATTR_CTIME      (1 << 6)
204 #define ATTR_ATIME_SET  (1 << 7)
205 #define ATTR_MTIME_SET  (1 << 8)
206 #define ATTR_FORCE      (1 << 9) /* Not a change, but a change it */
207 #define ATTR_KILL_SUID  (1 << 11)
208 #define ATTR_KILL_SGID  (1 << 12)
209 #define ATTR_FILE       (1 << 13)
210 #define ATTR_KILL_PRIV  (1 << 14)
211 #define ATTR_OPEN       (1 << 15) /* Truncating from open(O_TRUNC) */
212 #define ATTR_TIMES_SET  (1 << 16)
213 #define ATTR_TOUCH      (1 << 17)
214 #define ATTR_DELEG      (1 << 18) /* Delegated attrs. Don't break write delegations */
215
216 /*
217  * Whiteout is represented by a char device.  The following constants define the
218  * mode and device number to use.
219  */
220 #define WHITEOUT_MODE 0
221 #define WHITEOUT_DEV 0
222
223 /*
224  * This is the Inode Attributes structure, used for notify_change().  It
225  * uses the above definitions as flags, to know which values have changed.
226  * Also, in this manner, a Filesystem can look at only the values it cares
227  * about.  Basically, these are the attributes that the VFS layer can
228  * request to change from the FS layer.
229  *
230  * Derek Atkins <[email protected]> 94-10-20
231  */
232 struct iattr {
233         unsigned int    ia_valid;
234         umode_t         ia_mode;
235         /*
236          * The two anonymous unions wrap structures with the same member.
237          *
238          * Filesystems raising FS_ALLOW_IDMAP need to use ia_vfs{g,u}id which
239          * are a dedicated type requiring the filesystem to use the dedicated
240          * helpers. Other filesystem can continue to use ia_{g,u}id until they
241          * have been ported.
242          *
243          * They always contain the same value. In other words FS_ALLOW_IDMAP
244          * pass down the same value on idmapped mounts as they would on regular
245          * mounts.
246          */
247         union {
248                 kuid_t          ia_uid;
249                 vfsuid_t        ia_vfsuid;
250         };
251         union {
252                 kgid_t          ia_gid;
253                 vfsgid_t        ia_vfsgid;
254         };
255         loff_t          ia_size;
256         struct timespec64 ia_atime;
257         struct timespec64 ia_mtime;
258         struct timespec64 ia_ctime;
259
260         /*
261          * Not an attribute, but an auxiliary info for filesystems wanting to
262          * implement an ftruncate() like method.  NOTE: filesystem should
263          * check for (ia_valid & ATTR_FILE), and not for (ia_file != NULL).
264          */
265         struct file     *ia_file;
266 };
267
268 /*
269  * Includes for diskquotas.
270  */
271 #include <linux/quota.h>
272
273 /*
274  * Maximum number of layers of fs stack.  Needs to be limited to
275  * prevent kernel stack overflow
276  */
277 #define FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH 2
278
279 /** 
280  * enum positive_aop_returns - aop return codes with specific semantics
281  *
282  * @AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE: Informs the caller that page writeback has
283  *                          completed, that the page is still locked, and
284  *                          should be considered active.  The VM uses this hint
285  *                          to return the page to the active list -- it won't
286  *                          be a candidate for writeback again in the near
287  *                          future.  Other callers must be careful to unlock
288  *                          the page if they get this return.  Returned by
289  *                          writepage(); 
290  *
291  * @AOP_TRUNCATED_PAGE: The AOP method that was handed a locked page has
292  *                      unlocked it and the page might have been truncated.
293  *                      The caller should back up to acquiring a new page and
294  *                      trying again.  The aop will be taking reasonable
295  *                      precautions not to livelock.  If the caller held a page
296  *                      reference, it should drop it before retrying.  Returned
297  *                      by read_folio().
298  *
299  * address_space_operation functions return these large constants to indicate
300  * special semantics to the caller.  These are much larger than the bytes in a
301  * page to allow for functions that return the number of bytes operated on in a
302  * given page.
303  */
304
305 enum positive_aop_returns {
306         AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE  = 0x80000,
307         AOP_TRUNCATED_PAGE      = 0x80001,
308 };
309
310 /*
311  * oh the beauties of C type declarations.
312  */
313 struct page;
314 struct address_space;
315 struct writeback_control;
316 struct readahead_control;
317
318 /* Match RWF_* bits to IOCB bits */
319 #define IOCB_HIPRI              (__force int) RWF_HIPRI
320 #define IOCB_DSYNC              (__force int) RWF_DSYNC
321 #define IOCB_SYNC               (__force int) RWF_SYNC
322 #define IOCB_NOWAIT             (__force int) RWF_NOWAIT
323 #define IOCB_APPEND             (__force int) RWF_APPEND
324 #define IOCB_ATOMIC             (__force int) RWF_ATOMIC
325
326 /* non-RWF related bits - start at 16 */
327 #define IOCB_EVENTFD            (1 << 16)
328 #define IOCB_DIRECT             (1 << 17)
329 #define IOCB_WRITE              (1 << 18)
330 /* iocb->ki_waitq is valid */
331 #define IOCB_WAITQ              (1 << 19)
332 #define IOCB_NOIO               (1 << 20)
333 /* can use bio alloc cache */
334 #define IOCB_ALLOC_CACHE        (1 << 21)
335 /*
336  * IOCB_DIO_CALLER_COMP can be set by the iocb owner, to indicate that the
337  * iocb completion can be passed back to the owner for execution from a safe
338  * context rather than needing to be punted through a workqueue. If this
339  * flag is set, the bio completion handling may set iocb->dio_complete to a
340  * handler function and iocb->private to context information for that handler.
341  * The issuer should call the handler with that context information from task
342  * context to complete the processing of the iocb. Note that while this
343  * provides a task context for the dio_complete() callback, it should only be
344  * used on the completion side for non-IO generating completions. It's fine to
345  * call blocking functions from this callback, but they should not wait for
346  * unrelated IO (like cache flushing, new IO generation, etc).
347  */
348 #define IOCB_DIO_CALLER_COMP    (1 << 22)
349 /* kiocb is a read or write operation submitted by fs/aio.c. */
350 #define IOCB_AIO_RW             (1 << 23)
351
352 /* for use in trace events */
353 #define TRACE_IOCB_STRINGS \
354         { IOCB_HIPRI,           "HIPRI" }, \
355         { IOCB_DSYNC,           "DSYNC" }, \
356         { IOCB_SYNC,            "SYNC" }, \
357         { IOCB_NOWAIT,          "NOWAIT" }, \
358         { IOCB_APPEND,          "APPEND" }, \
359         { IOCB_ATOMIC,          "ATOMIC"}, \
360         { IOCB_EVENTFD,         "EVENTFD"}, \
361         { IOCB_DIRECT,          "DIRECT" }, \
362         { IOCB_WRITE,           "WRITE" }, \
363         { IOCB_WAITQ,           "WAITQ" }, \
364         { IOCB_NOIO,            "NOIO" }, \
365         { IOCB_ALLOC_CACHE,     "ALLOC_CACHE" }, \
366         { IOCB_DIO_CALLER_COMP, "CALLER_COMP" }
367
368 struct kiocb {
369         struct file             *ki_filp;
370         loff_t                  ki_pos;
371         void (*ki_complete)(struct kiocb *iocb, long ret);
372         void                    *private;
373         int                     ki_flags;
374         u16                     ki_ioprio; /* See linux/ioprio.h */
375         union {
376                 /*
377                  * Only used for async buffered reads, where it denotes the
378                  * page waitqueue associated with completing the read. Valid
379                  * IFF IOCB_WAITQ is set.
380                  */
381                 struct wait_page_queue  *ki_waitq;
382                 /*
383                  * Can be used for O_DIRECT IO, where the completion handling
384                  * is punted back to the issuer of the IO. May only be set
385                  * if IOCB_DIO_CALLER_COMP is set by the issuer, and the issuer
386                  * must then check for presence of this handler when ki_complete
387                  * is invoked. The data passed in to this handler must be
388                  * assigned to ->private when dio_complete is assigned.
389                  */
390                 ssize_t (*dio_complete)(void *data);
391         };
392 };
393
394 static inline bool is_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb)
395 {
396         return kiocb->ki_complete == NULL;
397 }
398
399 struct address_space_operations {
400         int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
401         int (*read_folio)(struct file *, struct folio *);
402
403         /* Write back some dirty pages from this mapping. */
404         int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);
405
406         /* Mark a folio dirty.  Return true if this dirtied it */
407         bool (*dirty_folio)(struct address_space *, struct folio *);
408
409         void (*readahead)(struct readahead_control *);
410
411         int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,
412                                 loff_t pos, unsigned len,
413                                 struct folio **foliop, void **fsdata);
414         int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,
415                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
416                                 struct folio *folio, void *fsdata);
417
418         /* Unfortunately this kludge is needed for FIBMAP. Don't use it */
419         sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);
420         void (*invalidate_folio) (struct folio *, size_t offset, size_t len);
421         bool (*release_folio)(struct folio *, gfp_t);
422         void (*free_folio)(struct folio *folio);
423         ssize_t (*direct_IO)(struct kiocb *, struct iov_iter *iter);
424         /*
425          * migrate the contents of a folio to the specified target. If
426          * migrate_mode is MIGRATE_ASYNC, it must not block.
427          */
428         int (*migrate_folio)(struct address_space *, struct folio *dst,
429                         struct folio *src, enum migrate_mode);
430         int (*launder_folio)(struct folio *);
431         bool (*is_partially_uptodate) (struct folio *, size_t from,
432                         size_t count);
433         void (*is_dirty_writeback) (struct folio *, bool *dirty, bool *wb);
434         int (*error_remove_folio)(struct address_space *, struct folio *);
435
436         /* swapfile support */
437         int (*swap_activate)(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
438                                 sector_t *span);
439         void (*swap_deactivate)(struct file *file);
440         int (*swap_rw)(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
441 };
442
443 extern const struct address_space_operations empty_aops;
444
445 /**
446  * struct address_space - Contents of a cacheable, mappable object.
447  * @host: Owner, either the inode or the block_device.
448  * @i_pages: Cached pages.
449  * @invalidate_lock: Guards coherency between page cache contents and
450  *   file offset->disk block mappings in the filesystem during invalidates.
451  *   It is also used to block modification of page cache contents through
452  *   memory mappings.
453  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use for allocating pages.
454  * @i_mmap_writable: Number of VM_SHARED, VM_MAYWRITE mappings.
455  * @nr_thps: Number of THPs in the pagecache (non-shmem only).
456  * @i_mmap: Tree of private and shared mappings.
457  * @i_mmap_rwsem: Protects @i_mmap and @i_mmap_writable.
458  * @nrpages: Number of page entries, protected by the i_pages lock.
459  * @writeback_index: Writeback starts here.
460  * @a_ops: Methods.
461  * @flags: Error bits and flags (AS_*).
462  * @wb_err: The most recent error which has occurred.
463  * @i_private_lock: For use by the owner of the address_space.
464  * @i_private_list: For use by the owner of the address_space.
465  * @i_private_data: For use by the owner of the address_space.
466  */
467 struct address_space {
468         struct inode            *host;
469         struct xarray           i_pages;
470         struct rw_semaphore     invalidate_lock;
471         gfp_t                   gfp_mask;
472         atomic_t                i_mmap_writable;
473 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
474         /* number of thp, only for non-shmem files */
475         atomic_t                nr_thps;
476 #endif
477         struct rb_root_cached   i_mmap;
478         unsigned long           nrpages;
479         pgoff_t                 writeback_index;
480         const struct address_space_operations *a_ops;
481         unsigned long           flags;
482         errseq_t                wb_err;
483         spinlock_t              i_private_lock;
484         struct list_head        i_private_list;
485         struct rw_semaphore     i_mmap_rwsem;
486         void *                  i_private_data;
487 } __attribute__((aligned(sizeof(long)))) __randomize_layout;
488         /*
489          * On most architectures that alignment is already the case; but
490          * must be enforced here for CRIS, to let the least significant bit
491          * of struct page's "mapping" pointer be used for PAGE_MAPPING_ANON.
492          */
493
494 /* XArray tags, for tagging dirty and writeback pages in the pagecache. */
495 #define PAGECACHE_TAG_DIRTY     XA_MARK_0
496 #define PAGECACHE_TAG_WRITEBACK XA_MARK_1
497 #define PAGECACHE_TAG_TOWRITE   XA_MARK_2
498
499 /*
500  * Returns true if any of the pages in the mapping are marked with the tag.
501  */
502 static inline bool mapping_tagged(struct address_space *mapping, xa_mark_t tag)
503 {
504         return xa_marked(&mapping->i_pages, tag);
505 }
506
507 static inline void i_mmap_lock_write(struct address_space *mapping)
508 {
509         down_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
510 }
511
512 static inline int i_mmap_trylock_write(struct address_space *mapping)
513 {
514         return down_write_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
515 }
516
517 static inline void i_mmap_unlock_write(struct address_space *mapping)
518 {
519         up_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
520 }
521
522 static inline int i_mmap_trylock_read(struct address_space *mapping)
523 {
524         return down_read_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
525 }
526
527 static inline void i_mmap_lock_read(struct address_space *mapping)
528 {
529         down_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
530 }
531
532 static inline void i_mmap_unlock_read(struct address_space *mapping)
533 {
534         up_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
535 }
536
537 static inline void i_mmap_assert_locked(struct address_space *mapping)
538 {
539         lockdep_assert_held(&mapping->i_mmap_rwsem);
540 }
541
542 static inline void i_mmap_assert_write_locked(struct address_space *mapping)
543 {
544         lockdep_assert_held_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
545 }
546
547 /*
548  * Might pages of this file be mapped into userspace?
549  */
550 static inline int mapping_mapped(struct address_space *mapping)
551 {
552         return  !RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root);
553 }
554
555 /*
556  * Might pages of this file have been modified in userspace?
557  * Note that i_mmap_writable counts all VM_SHARED, VM_MAYWRITE vmas: do_mmap
558  * marks vma as VM_SHARED if it is shared, and the file was opened for
559  * writing i.e. vma may be mprotected writable even if now readonly.
560  *
561  * If i_mmap_writable is negative, no new writable mappings are allowed. You
562  * can only deny writable mappings, if none exists right now.
563  */
564 static inline int mapping_writably_mapped(struct address_space *mapping)
565 {
566         return atomic_read(&mapping->i_mmap_writable) > 0;
567 }
568
569 static inline int mapping_map_writable(struct address_space *mapping)
570 {
571         return atomic_inc_unless_negative(&mapping->i_mmap_writable) ?
572                 0 : -EPERM;
573 }
574
575 static inline void mapping_unmap_writable(struct address_space *mapping)
576 {
577         atomic_dec(&mapping->i_mmap_writable);
578 }
579
580 static inline int mapping_deny_writable(struct address_space *mapping)
581 {
582         return atomic_dec_unless_positive(&mapping->i_mmap_writable) ?
583                 0 : -EBUSY;
584 }
585
586 static inline void mapping_allow_writable(struct address_space *mapping)
587 {
588         atomic_inc(&mapping->i_mmap_writable);
589 }
590
591 /*
592  * Use sequence counter to get consistent i_size on 32-bit processors.
593  */
594 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
595 #include <linux/seqlock.h>
596 #define __NEED_I_SIZE_ORDERED
597 #define i_size_ordered_init(inode) seqcount_init(&inode->i_size_seqcount)
598 #else
599 #define i_size_ordered_init(inode) do { } while (0)
600 #endif
601
602 struct posix_acl;
603 #define ACL_NOT_CACHED ((void *)(-1))
604 /*
605  * ACL_DONT_CACHE is for stacked filesystems, that rely on underlying fs to
606  * cache the ACL.  This also means that ->get_inode_acl() can be called in RCU
607  * mode with the LOOKUP_RCU flag.
608  */
609 #define ACL_DONT_CACHE ((void *)(-3))
610
611 static inline struct posix_acl *
612 uncached_acl_sentinel(struct task_struct *task)
613 {
614         return (void *)task + 1;
615 }
616
617 static inline bool
618 is_uncached_acl(struct posix_acl *acl)
619 {
620         return (long)acl & 1;
621 }
622
623 #define IOP_FASTPERM    0x0001
624 #define IOP_LOOKUP      0x0002
625 #define IOP_NOFOLLOW    0x0004
626 #define IOP_XATTR       0x0008
627 #define IOP_DEFAULT_READLINK    0x0010
628 #define IOP_MGTIME      0x0020
629
630 /*
631  * Keep mostly read-only and often accessed (especially for
632  * the RCU path lookup and 'stat' data) fields at the beginning
633  * of the 'struct inode'
634  */
635 struct inode {
636         umode_t                 i_mode;
637         unsigned short          i_opflags;
638         kuid_t                  i_uid;
639         kgid_t                  i_gid;
640         unsigned int            i_flags;
641
642 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
643         struct posix_acl        *i_acl;
644         struct posix_acl        *i_default_acl;
645 #endif
646
647         const struct inode_operations   *i_op;
648         struct super_block      *i_sb;
649         struct address_space    *i_mapping;
650
651 #ifdef CONFIG_SECURITY
652         void                    *i_security;
653 #endif
654
655         /* Stat data, not accessed from path walking */
656         unsigned long           i_ino;
657         /*
658          * Filesystems may only read i_nlink directly.  They shall use the
659          * following functions for modification:
660          *
661          *    (set|clear|inc|drop)_nlink
662          *    inode_(inc|dec)_link_count
663          */
664         union {
665                 const unsigned int i_nlink;
666                 unsigned int __i_nlink;
667         };
668         dev_t                   i_rdev;
669         loff_t                  i_size;
670         time64_t                i_atime_sec;
671         time64_t                i_mtime_sec;
672         time64_t                i_ctime_sec;
673         u32                     i_atime_nsec;
674         u32                     i_mtime_nsec;
675         u32                     i_ctime_nsec;
676         u32                     i_generation;
677         spinlock_t              i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
678         unsigned short          i_bytes;
679         u8                      i_blkbits;
680         enum rw_hint            i_write_hint;
681         blkcnt_t                i_blocks;
682
683 #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
684         seqcount_t              i_size_seqcount;
685 #endif
686
687         /* Misc */
688         u32                     i_state;
689         /* 32-bit hole */
690         struct rw_semaphore     i_rwsem;
691
692         unsigned long           dirtied_when;   /* jiffies of first dirtying */
693         unsigned long           dirtied_time_when;
694
695         struct hlist_node       i_hash;
696         struct list_head        i_io_list;      /* backing dev IO list */
697 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
698         struct bdi_writeback    *i_wb;          /* the associated cgroup wb */
699
700         /* foreign inode detection, see wbc_detach_inode() */
701         int                     i_wb_frn_winner;
702         u16                     i_wb_frn_avg_time;
703         u16                     i_wb_frn_history;
704 #endif
705         struct list_head        i_lru;          /* inode LRU list */
706         struct list_head        i_sb_list;
707         struct list_head        i_wb_list;      /* backing dev writeback list */
708         union {
709                 struct hlist_head       i_dentry;
710                 struct rcu_head         i_rcu;
711         };
712         atomic64_t              i_version;
713         atomic64_t              i_sequence; /* see futex */
714         atomic_t                i_count;
715         atomic_t                i_dio_count;
716         atomic_t                i_writecount;
717 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
718         atomic_t                i_readcount; /* struct files open RO */
719 #endif
720         union {
721                 const struct file_operations    *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */
722                 void (*free_inode)(struct inode *);
723         };
724         struct file_lock_context        *i_flctx;
725         struct address_space    i_data;
726         struct list_head        i_devices;
727         union {
728                 struct pipe_inode_info  *i_pipe;
729                 struct cdev             *i_cdev;
730                 char                    *i_link;
731                 unsigned                i_dir_seq;
732         };
733
734
735 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
736         __u32                   i_fsnotify_mask; /* all events this inode cares about */
737         /* 32-bit hole reserved for expanding i_fsnotify_mask */
738         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *i_fsnotify_marks;
739 #endif
740
741 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
742         struct fscrypt_inode_info       *i_crypt_info;
743 #endif
744
745 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
746         struct fsverity_info    *i_verity_info;
747 #endif
748
749         void                    *i_private; /* fs or device private pointer */
750 } __randomize_layout;
751
752 /*
753  * Get bit address from inode->i_state to use with wait_var_event()
754  * infrastructre.
755  */
756 #define inode_state_wait_address(inode, bit) ((char *)&(inode)->i_state + (bit))
757
758 struct wait_queue_head *inode_bit_waitqueue(struct wait_bit_queue_entry *wqe,
759                                             struct inode *inode, u32 bit);
760
761 static inline void inode_wake_up_bit(struct inode *inode, u32 bit)
762 {
763         /* Caller is responsible for correct memory barriers. */
764         wake_up_var(inode_state_wait_address(inode, bit));
765 }
766
767 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode);
768
769 static inline unsigned int i_blocksize(const struct inode *node)
770 {
771         return (1 << node->i_blkbits);
772 }
773
774 static inline int inode_unhashed(struct inode *inode)
775 {
776         return hlist_unhashed(&inode->i_hash);
777 }
778
779 /*
780  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't
781  * want special inodes in the fileset inode space, we make them
782  * appear hashed, but do not put on any lists.  hlist_del()
783  * will work fine and require no locking.
784  */
785 static inline void inode_fake_hash(struct inode *inode)
786 {
787         hlist_add_fake(&inode->i_hash);
788 }
789
790 /*
791  * inode->i_mutex nesting subclasses for the lock validator:
792  *
793  * 0: the object of the current VFS operation
794  * 1: parent
795  * 2: child/target
796  * 3: xattr
797  * 4: second non-directory
798  * 5: second parent (when locking independent directories in rename)
799  *
800  * I_MUTEX_NONDIR2 is for certain operations (such as rename) which lock two
801  * non-directories at once.
802  *
803  * The locking order between these classes is
804  * parent[2] -> child -> grandchild -> normal -> xattr -> second non-directory
805  */
806 enum inode_i_mutex_lock_class
807 {
808         I_MUTEX_NORMAL,
809         I_MUTEX_PARENT,
810         I_MUTEX_CHILD,
811         I_MUTEX_XATTR,
812         I_MUTEX_NONDIR2,
813         I_MUTEX_PARENT2,
814 };
815
816 static inline void inode_lock(struct inode *inode)
817 {
818         down_write(&inode->i_rwsem);
819 }
820
821 static inline void inode_unlock(struct inode *inode)
822 {
823         up_write(&inode->i_rwsem);
824 }
825
826 static inline void inode_lock_shared(struct inode *inode)
827 {
828         down_read(&inode->i_rwsem);
829 }
830
831 static inline void inode_unlock_shared(struct inode *inode)
832 {
833         up_read(&inode->i_rwsem);
834 }
835
836 static inline int inode_trylock(struct inode *inode)
837 {
838         return down_write_trylock(&inode->i_rwsem);
839 }
840
841 static inline int inode_trylock_shared(struct inode *inode)
842 {
843         return down_read_trylock(&inode->i_rwsem);
844 }
845
846 static inline int inode_is_locked(struct inode *inode)
847 {
848         return rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem);
849 }
850
851 static inline void inode_lock_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
852 {
853         down_write_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
854 }
855
856 static inline void inode_lock_shared_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
857 {
858         down_read_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
859 }
860
861 static inline void filemap_invalidate_lock(struct address_space *mapping)
862 {
863         down_write(&mapping->invalidate_lock);
864 }
865
866 static inline void filemap_invalidate_unlock(struct address_space *mapping)
867 {
868         up_write(&mapping->invalidate_lock);
869 }
870
871 static inline void filemap_invalidate_lock_shared(struct address_space *mapping)
872 {
873         down_read(&mapping->invalidate_lock);
874 }
875
876 static inline int filemap_invalidate_trylock_shared(
877                                         struct address_space *mapping)
878 {
879         return down_read_trylock(&mapping->invalidate_lock);
880 }
881
882 static inline void filemap_invalidate_unlock_shared(
883                                         struct address_space *mapping)
884 {
885         up_read(&mapping->invalidate_lock);
886 }
887
888 void lock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
889 void unlock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
890
891 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
892                                  struct address_space *mapping2);
893 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
894                                    struct address_space *mapping2);
895
896
897 /*
898  * NOTE: in a 32bit arch with a preemptable kernel and
899  * an UP compile the i_size_read/write must be atomic
900  * with respect to the local cpu (unlike with preempt disabled),
901  * but they don't need to be atomic with respect to other cpus like in
902  * true SMP (so they need either to either locally disable irq around
903  * the read or for example on x86 they can be still implemented as a
904  * cmpxchg8b without the need of the lock prefix). For SMP compiles
905  * and 64bit archs it makes no difference if preempt is enabled or not.
906  */
907 static inline loff_t i_size_read(const struct inode *inode)
908 {
909 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
910         loff_t i_size;
911         unsigned int seq;
912
913         do {
914                 seq = read_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
915                 i_size = inode->i_size;
916         } while (read_seqcount_retry(&inode->i_size_seqcount, seq));
917         return i_size;
918 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
919         loff_t i_size;
920
921         preempt_disable();
922         i_size = inode->i_size;
923         preempt_enable();
924         return i_size;
925 #else
926         /* Pairs with smp_store_release() in i_size_write() */
927         return smp_load_acquire(&inode->i_size);
928 #endif
929 }
930
931 /*
932  * NOTE: unlike i_size_read(), i_size_write() does need locking around it
933  * (normally i_mutex), otherwise on 32bit/SMP an update of i_size_seqcount
934  * can be lost, resulting in subsequent i_size_read() calls spinning forever.
935  */
936 static inline void i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
937 {
938 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
939         preempt_disable();
940         write_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
941         inode->i_size = i_size;
942         write_seqcount_end(&inode->i_size_seqcount);
943         preempt_enable();
944 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
945         preempt_disable();
946         inode->i_size = i_size;
947         preempt_enable();
948 #else
949         /*
950          * Pairs with smp_load_acquire() in i_size_read() to ensure
951          * changes related to inode size (such as page contents) are
952          * visible before we see the changed inode size.
953          */
954         smp_store_release(&inode->i_size, i_size);
955 #endif
956 }
957
958 static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
959 {
960         return MINOR(inode->i_rdev);
961 }
962
963 static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)
964 {
965         return MAJOR(inode->i_rdev);
966 }
967
968 struct fown_struct {
969         struct file *file;      /* backpointer for security modules */
970         rwlock_t lock;          /* protects pid, uid, euid fields */
971         struct pid *pid;        /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
972         enum pid_type pid_type; /* Kind of process group SIGIO should be sent to */
973         kuid_t uid, euid;       /* uid/euid of process setting the owner */
974         int signum;             /* posix.1b rt signal to be delivered on IO */
975 };
976
977 /**
978  * struct file_ra_state - Track a file's readahead state.
979  * @start: Where the most recent readahead started.
980  * @size: Number of pages read in the most recent readahead.
981  * @async_size: Numer of pages that were/are not needed immediately
982  *      and so were/are genuinely "ahead".  Start next readahead when
983  *      the first of these pages is accessed.
984  * @ra_pages: Maximum size of a readahead request, copied from the bdi.
985  * @mmap_miss: How many mmap accesses missed in the page cache.
986  * @prev_pos: The last byte in the most recent read request.
987  *
988  * When this structure is passed to ->readahead(), the "most recent"
989  * readahead means the current readahead.
990  */
991 struct file_ra_state {
992         pgoff_t start;
993         unsigned int size;
994         unsigned int async_size;
995         unsigned int ra_pages;
996         unsigned int mmap_miss;
997         loff_t prev_pos;
998 };
999
1000 /*
1001  * Check if @index falls in the readahead windows.
1002  */
1003 static inline int ra_has_index(struct file_ra_state *ra, pgoff_t index)
1004 {
1005         return (index >= ra->start &&
1006                 index <  ra->start + ra->size);
1007 }
1008
1009 /**
1010  * struct file - Represents a file
1011  * @f_ref: reference count
1012  * @f_lock: Protects f_ep, f_flags. Must not be taken from IRQ context.
1013  * @f_mode: FMODE_* flags often used in hotpaths
1014  * @f_op: file operations
1015  * @f_mapping: Contents of a cacheable, mappable object.
1016  * @private_data: filesystem or driver specific data
1017  * @f_inode: cached inode
1018  * @f_flags: file flags
1019  * @f_iocb_flags: iocb flags
1020  * @f_cred: stashed credentials of creator/opener
1021  * @f_path: path of the file
1022  * @f_pos_lock: lock protecting file position
1023  * @f_pipe: specific to pipes
1024  * @f_pos: file position
1025  * @f_security: LSM security context of this file
1026  * @f_owner: file owner
1027  * @f_wb_err: writeback error
1028  * @f_sb_err: per sb writeback errors
1029  * @f_ep: link of all epoll hooks for this file
1030  * @f_task_work: task work entry point
1031  * @f_llist: work queue entrypoint
1032  * @f_ra: file's readahead state
1033  * @f_freeptr: Pointer used by SLAB_TYPESAFE_BY_RCU file cache (don't touch.)
1034  */
1035 struct file {
1036         file_ref_t                      f_ref;
1037         spinlock_t                      f_lock;
1038         fmode_t                         f_mode;
1039         const struct file_operations    *f_op;
1040         struct address_space            *f_mapping;
1041         void                            *private_data;
1042         struct inode                    *f_inode;
1043         unsigned int                    f_flags;
1044         unsigned int                    f_iocb_flags;
1045         const struct cred               *f_cred;
1046         /* --- cacheline 1 boundary (64 bytes) --- */
1047         struct path                     f_path;
1048         union {
1049                 /* regular files (with FMODE_ATOMIC_POS) and directories */
1050                 struct mutex            f_pos_lock;
1051                 /* pipes */
1052                 u64                     f_pipe;
1053         };
1054         loff_t                          f_pos;
1055 #ifdef CONFIG_SECURITY
1056         void                            *f_security;
1057 #endif
1058         /* --- cacheline 2 boundary (128 bytes) --- */
1059         struct fown_struct              *f_owner;
1060         errseq_t                        f_wb_err;
1061         errseq_t                        f_sb_err;
1062 #ifdef CONFIG_EPOLL
1063         struct hlist_head               *f_ep;
1064 #endif
1065         union {
1066                 struct callback_head    f_task_work;
1067                 struct llist_node       f_llist;
1068                 struct file_ra_state    f_ra;
1069                 freeptr_t               f_freeptr;
1070         };
1071         /* --- cacheline 3 boundary (192 bytes) --- */
1072 } __randomize_layout
1073   __attribute__((aligned(4)));  /* lest something weird decides that 2 is OK */
1074
1075 struct file_handle {
1076         __u32 handle_bytes;
1077         int handle_type;
1078         /* file identifier */
1079         unsigned char f_handle[] __counted_by(handle_bytes);
1080 };
1081
1082 static inline struct file *get_file(struct file *f)
1083 {
1084         file_ref_inc(&f->f_ref);
1085         return f;
1086 }
1087
1088 struct file *get_file_rcu(struct file __rcu **f);
1089 struct file *get_file_active(struct file **f);
1090
1091 #define file_count(f)   file_ref_read(&(f)->f_ref)
1092
1093 #define MAX_NON_LFS     ((1UL<<31) - 1)
1094
1095 /* Page cache limit. The filesystems should put that into their s_maxbytes 
1096    limits, otherwise bad things can happen in VM. */ 
1097 #if BITS_PER_LONG==32
1098 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)ULONG_MAX << PAGE_SHIFT)
1099 #elif BITS_PER_LONG==64
1100 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)LLONG_MAX)
1101 #endif
1102
1103 /* legacy typedef, should eventually be removed */
1104 typedef void *fl_owner_t;
1105
1106 struct file_lock;
1107 struct file_lease;
1108
1109 /* The following constant reflects the upper bound of the file/locking space */
1110 #ifndef OFFSET_MAX
1111 #define OFFSET_MAX      type_max(loff_t)
1112 #define OFFT_OFFSET_MAX type_max(off_t)
1113 #endif
1114
1115 int file_f_owner_allocate(struct file *file);
1116 static inline struct fown_struct *file_f_owner(const struct file *file)
1117 {
1118         return READ_ONCE(file->f_owner);
1119 }
1120
1121 extern void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band);
1122
1123 static inline struct inode *file_inode(const struct file *f)
1124 {
1125         return f->f_inode;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * file_dentry() is a relic from the days that overlayfs was using files with a
1130  * "fake" path, meaning, f_path on overlayfs and f_inode on underlying fs.
1131  * In those days, file_dentry() was needed to get the underlying fs dentry that
1132  * matches f_inode.
1133  * Files with "fake" path should not exist nowadays, so use an assertion to make
1134  * sure that file_dentry() was not papering over filesystem bugs.
1135  */
1136 static inline struct dentry *file_dentry(const struct file *file)
1137 {
1138         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1139
1140         WARN_ON_ONCE(d_inode(dentry) != file_inode(file));
1141         return dentry;
1142 }
1143
1144 struct fasync_struct {
1145         rwlock_t                fa_lock;
1146         int                     magic;
1147         int                     fa_fd;
1148         struct fasync_struct    *fa_next; /* singly linked list */
1149         struct file             *fa_file;
1150         struct rcu_head         fa_rcu;
1151 };
1152
1153 #define FASYNC_MAGIC 0x4601
1154
1155 /* SMP safe fasync helpers: */
1156 extern int fasync_helper(int, struct file *, int, struct fasync_struct **);
1157 extern struct fasync_struct *fasync_insert_entry(int, struct file *, struct fasync_struct **, struct fasync_struct *);
1158 extern int fasync_remove_entry(struct file *, struct fasync_struct **);
1159 extern struct fasync_struct *fasync_alloc(void);
1160 extern void fasync_free(struct fasync_struct *);
1161
1162 /* can be called from interrupts */
1163 extern void kill_fasync(struct fasync_struct **, int, int);
1164
1165 extern void __f_setown(struct file *filp, struct pid *, enum pid_type, int force);
1166 extern int f_setown(struct file *filp, int who, int force);
1167 extern void f_delown(struct file *filp);
1168 extern pid_t f_getown(struct file *filp);
1169 extern int send_sigurg(struct file *file);
1170
1171 /*
1172  * sb->s_flags.  Note that these mirror the equivalent MS_* flags where
1173  * represented in both.
1174  */
1175 #define SB_RDONLY       BIT(0)  /* Mount read-only */
1176 #define SB_NOSUID       BIT(1)  /* Ignore suid and sgid bits */
1177 #define SB_NODEV        BIT(2)  /* Disallow access to device special files */
1178 #define SB_NOEXEC       BIT(3)  /* Disallow program execution */
1179 #define SB_SYNCHRONOUS  BIT(4)  /* Writes are synced at once */
1180 #define SB_MANDLOCK     BIT(6)  /* Allow mandatory locks on an FS */
1181 #define SB_DIRSYNC      BIT(7)  /* Directory modifications are synchronous */
1182 #define SB_NOATIME      BIT(10) /* Do not update access times. */
1183 #define SB_NODIRATIME   BIT(11) /* Do not update directory access times */
1184 #define SB_SILENT       BIT(15)
1185 #define SB_POSIXACL     BIT(16) /* Supports POSIX ACLs */
1186 #define SB_INLINECRYPT  BIT(17) /* Use blk-crypto for encrypted files */
1187 #define SB_KERNMOUNT    BIT(22) /* this is a kern_mount call */
1188 #define SB_I_VERSION    BIT(23) /* Update inode I_version field */
1189 #define SB_LAZYTIME     BIT(25) /* Update the on-disk [acm]times lazily */
1190
1191 /* These sb flags are internal to the kernel */
1192 #define SB_DEAD         BIT(21)
1193 #define SB_DYING        BIT(24)
1194 #define SB_SUBMOUNT     BIT(26)
1195 #define SB_FORCE        BIT(27)
1196 #define SB_NOSEC        BIT(28)
1197 #define SB_BORN         BIT(29)
1198 #define SB_ACTIVE       BIT(30)
1199 #define SB_NOUSER       BIT(31)
1200
1201 /* These flags relate to encoding and casefolding */
1202 #define SB_ENC_STRICT_MODE_FL   (1 << 0)
1203
1204 #define sb_has_strict_encoding(sb) \
1205         (sb->s_encoding_flags & SB_ENC_STRICT_MODE_FL)
1206
1207 /*
1208  *      Umount options
1209  */
1210
1211 #define MNT_FORCE       0x00000001      /* Attempt to forcibily umount */
1212 #define MNT_DETACH      0x00000002      /* Just detach from the tree */
1213 #define MNT_EXPIRE      0x00000004      /* Mark for expiry */
1214 #define UMOUNT_NOFOLLOW 0x00000008      /* Don't follow symlink on umount */
1215 #define UMOUNT_UNUSED   0x80000000      /* Flag guaranteed to be unused */
1216
1217 /* sb->s_iflags */
1218 #define SB_I_CGROUPWB   0x00000001      /* cgroup-aware writeback enabled */
1219 #define SB_I_NOEXEC     0x00000002      /* Ignore executables on this fs */
1220 #define SB_I_NODEV      0x00000004      /* Ignore devices on this fs */
1221 #define SB_I_STABLE_WRITES 0x00000008   /* don't modify blks until WB is done */
1222
1223 /* sb->s_iflags to limit user namespace mounts */
1224 #define SB_I_USERNS_VISIBLE             0x00000010 /* fstype already mounted */
1225 #define SB_I_IMA_UNVERIFIABLE_SIGNATURE 0x00000020
1226 #define SB_I_UNTRUSTED_MOUNTER          0x00000040
1227 #define SB_I_EVM_HMAC_UNSUPPORTED       0x00000080
1228
1229 #define SB_I_SKIP_SYNC  0x00000100      /* Skip superblock at global sync */
1230 #define SB_I_PERSB_BDI  0x00000200      /* has a per-sb bdi */
1231 #define SB_I_TS_EXPIRY_WARNED 0x00000400 /* warned about timestamp range expiry */
1232 #define SB_I_RETIRED    0x00000800      /* superblock shouldn't be reused */
1233 #define SB_I_NOUMASK    0x00001000      /* VFS does not apply umask */
1234 #define SB_I_NOIDMAP    0x00002000      /* No idmapped mounts on this superblock */
1235
1236 /* Possible states of 'frozen' field */
1237 enum {
1238         SB_UNFROZEN = 0,                /* FS is unfrozen */
1239         SB_FREEZE_WRITE = 1,            /* Writes, dir ops, ioctls frozen */
1240         SB_FREEZE_PAGEFAULT = 2,        /* Page faults stopped as well */
1241         SB_FREEZE_FS = 3,               /* For internal FS use (e.g. to stop
1242                                          * internal threads if needed) */
1243         SB_FREEZE_COMPLETE = 4,         /* ->freeze_fs finished successfully */
1244 };
1245
1246 #define SB_FREEZE_LEVELS (SB_FREEZE_COMPLETE - 1)
1247
1248 struct sb_writers {
1249         unsigned short                  frozen;         /* Is sb frozen? */
1250         int                             freeze_kcount;  /* How many kernel freeze requests? */
1251         int                             freeze_ucount;  /* How many userspace freeze requests? */
1252         struct percpu_rw_semaphore      rw_sem[SB_FREEZE_LEVELS];
1253 };
1254
1255 struct super_block {
1256         struct list_head        s_list;         /* Keep this first */
1257         dev_t                   s_dev;          /* search index; _not_ kdev_t */
1258         unsigned char           s_blocksize_bits;
1259         unsigned long           s_blocksize;
1260         loff_t                  s_maxbytes;     /* Max file size */
1261         struct file_system_type *s_type;
1262         const struct super_operations   *s_op;
1263         const struct dquot_operations   *dq_op;
1264         const struct quotactl_ops       *s_qcop;
1265         const struct export_operations *s_export_op;
1266         unsigned long           s_flags;
1267         unsigned long           s_iflags;       /* internal SB_I_* flags */
1268         unsigned long           s_magic;
1269         struct dentry           *s_root;
1270         struct rw_semaphore     s_umount;
1271         int                     s_count;
1272         atomic_t                s_active;
1273 #ifdef CONFIG_SECURITY
1274         void                    *s_security;
1275 #endif
1276         const struct xattr_handler * const *s_xattr;
1277 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1278         const struct fscrypt_operations *s_cop;
1279         struct fscrypt_keyring  *s_master_keys; /* master crypto keys in use */
1280 #endif
1281 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
1282         const struct fsverity_operations *s_vop;
1283 #endif
1284 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1285         struct unicode_map *s_encoding;
1286         __u16 s_encoding_flags;
1287 #endif
1288         struct hlist_bl_head    s_roots;        /* alternate root dentries for NFS */
1289         struct list_head        s_mounts;       /* list of mounts; _not_ for fs use */
1290         struct block_device     *s_bdev;        /* can go away once we use an accessor for @s_bdev_file */
1291         struct file             *s_bdev_file;
1292         struct backing_dev_info *s_bdi;
1293         struct mtd_info         *s_mtd;
1294         struct hlist_node       s_instances;
1295         unsigned int            s_quota_types;  /* Bitmask of supported quota types */
1296         struct quota_info       s_dquot;        /* Diskquota specific options */
1297
1298         struct sb_writers       s_writers;
1299
1300         /*
1301          * Keep s_fs_info, s_time_gran, s_fsnotify_mask, and
1302          * s_fsnotify_info together for cache efficiency. They are frequently
1303          * accessed and rarely modified.
1304          */
1305         void                    *s_fs_info;     /* Filesystem private info */
1306
1307         /* Granularity of c/m/atime in ns (cannot be worse than a second) */
1308         u32                     s_time_gran;
1309         /* Time limits for c/m/atime in seconds */
1310         time64_t                   s_time_min;
1311         time64_t                   s_time_max;
1312 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
1313         u32                     s_fsnotify_mask;
1314         struct fsnotify_sb_info *s_fsnotify_info;
1315 #endif
1316
1317         /*
1318          * q: why are s_id and s_sysfs_name not the same? both are human
1319          * readable strings that identify the filesystem
1320          * a: s_id is allowed to change at runtime; it's used in log messages,
1321          * and we want to when a device starts out as single device (s_id is dev
1322          * name) but then a device is hot added and we have to switch to
1323          * identifying it by UUID
1324          * but s_sysfs_name is a handle for programmatic access, and can't
1325          * change at runtime
1326          */
1327         char                    s_id[32];       /* Informational name */
1328         uuid_t                  s_uuid;         /* UUID */
1329         u8                      s_uuid_len;     /* Default 16, possibly smaller for weird filesystems */
1330
1331         /* if set, fs shows up under sysfs at /sys/fs/$FSTYP/s_sysfs_name */
1332         char                    s_sysfs_name[UUID_STRING_LEN + 1];
1333
1334         unsigned int            s_max_links;
1335
1336         /*
1337          * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
1338          * even looking at it. You had been warned.
1339          */
1340         struct mutex s_vfs_rename_mutex;        /* Kludge */
1341
1342         /*
1343          * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
1344          * in /proc/mounts will be "type.subtype"
1345          */
1346         const char *s_subtype;
1347
1348         const struct dentry_operations *s_d_op; /* default d_op for dentries */
1349
1350         struct shrinker *s_shrink;      /* per-sb shrinker handle */
1351
1352         /* Number of inodes with nlink == 0 but still referenced */
1353         atomic_long_t s_remove_count;
1354
1355         /* Read-only state of the superblock is being changed */
1356         int s_readonly_remount;
1357
1358         /* per-sb errseq_t for reporting writeback errors via syncfs */
1359         errseq_t s_wb_err;
1360
1361         /* AIO completions deferred from interrupt context */
1362         struct workqueue_struct *s_dio_done_wq;
1363         struct hlist_head s_pins;
1364
1365         /*
1366          * Owning user namespace and default context in which to
1367          * interpret filesystem uids, gids, quotas, device nodes,
1368          * xattrs and security labels.
1369          */
1370         struct user_namespace *s_user_ns;
1371
1372         /*
1373          * The list_lru structure is essentially just a pointer to a table
1374          * of per-node lru lists, each of which has its own spinlock.
1375          * There is no need to put them into separate cachelines.
1376          */
1377         struct list_lru         s_dentry_lru;
1378         struct list_lru         s_inode_lru;
1379         struct rcu_head         rcu;
1380         struct work_struct      destroy_work;
1381
1382         struct mutex            s_sync_lock;    /* sync serialisation lock */
1383
1384         /*
1385          * Indicates how deep in a filesystem stack this SB is
1386          */
1387         int s_stack_depth;
1388
1389         /* s_inode_list_lock protects s_inodes */
1390         spinlock_t              s_inode_list_lock ____cacheline_aligned_in_smp;
1391         struct list_head        s_inodes;       /* all inodes */
1392
1393         spinlock_t              s_inode_wblist_lock;
1394         struct list_head        s_inodes_wb;    /* writeback inodes */
1395 } __randomize_layout;
1396
1397 static inline struct user_namespace *i_user_ns(const struct inode *inode)
1398 {
1399         return inode->i_sb->s_user_ns;
1400 }
1401
1402 /* Helper functions so that in most cases filesystems will
1403  * not need to deal directly with kuid_t and kgid_t and can
1404  * instead deal with the raw numeric values that are stored
1405  * in the filesystem.
1406  */
1407 static inline uid_t i_uid_read(const struct inode *inode)
1408 {
1409         return from_kuid(i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1410 }
1411
1412 static inline gid_t i_gid_read(const struct inode *inode)
1413 {
1414         return from_kgid(i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1415 }
1416
1417 static inline void i_uid_write(struct inode *inode, uid_t uid)
1418 {
1419         inode->i_uid = make_kuid(i_user_ns(inode), uid);
1420 }
1421
1422 static inline void i_gid_write(struct inode *inode, gid_t gid)
1423 {
1424         inode->i_gid = make_kgid(i_user_ns(inode), gid);
1425 }
1426
1427 /**
1428  * i_uid_into_vfsuid - map an inode's i_uid down according to an idmapping
1429  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1430  * @inode: inode to map
1431  *
1432  * Return: whe inode's i_uid mapped down according to @idmap.
1433  * If the inode's i_uid has no mapping INVALID_VFSUID is returned.
1434  */
1435 static inline vfsuid_t i_uid_into_vfsuid(struct mnt_idmap *idmap,
1436                                          const struct inode *inode)
1437 {
1438         return make_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1439 }
1440
1441 /**
1442  * i_uid_needs_update - check whether inode's i_uid needs to be updated
1443  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1444  * @attr: the new attributes of @inode
1445  * @inode: the inode to update
1446  *
1447  * Check whether the $inode's i_uid field needs to be updated taking idmapped
1448  * mounts into account if the filesystem supports it.
1449  *
1450  * Return: true if @inode's i_uid field needs to be updated, false if not.
1451  */
1452 static inline bool i_uid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1453                                       const struct iattr *attr,
1454                                       const struct inode *inode)
1455 {
1456         return ((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
1457                 !vfsuid_eq(attr->ia_vfsuid,
1458                            i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)));
1459 }
1460
1461 /**
1462  * i_uid_update - update @inode's i_uid field
1463  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1464  * @attr: the new attributes of @inode
1465  * @inode: the inode to update
1466  *
1467  * Safely update @inode's i_uid field translating the vfsuid of any idmapped
1468  * mount into the filesystem kuid.
1469  */
1470 static inline void i_uid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1471                                 const struct iattr *attr,
1472                                 struct inode *inode)
1473 {
1474         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1475                 inode->i_uid = from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode),
1476                                            attr->ia_vfsuid);
1477 }
1478
1479 /**
1480  * i_gid_into_vfsgid - map an inode's i_gid down according to an idmapping
1481  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1482  * @inode: inode to map
1483  *
1484  * Return: the inode's i_gid mapped down according to @idmap.
1485  * If the inode's i_gid has no mapping INVALID_VFSGID is returned.
1486  */
1487 static inline vfsgid_t i_gid_into_vfsgid(struct mnt_idmap *idmap,
1488                                          const struct inode *inode)
1489 {
1490         return make_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1491 }
1492
1493 /**
1494  * i_gid_needs_update - check whether inode's i_gid needs to be updated
1495  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1496  * @attr: the new attributes of @inode
1497  * @inode: the inode to update
1498  *
1499  * Check whether the $inode's i_gid field needs to be updated taking idmapped
1500  * mounts into account if the filesystem supports it.
1501  *
1502  * Return: true if @inode's i_gid field needs to be updated, false if not.
1503  */
1504 static inline bool i_gid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1505                                       const struct iattr *attr,
1506                                       const struct inode *inode)
1507 {
1508         return ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
1509                 !vfsgid_eq(attr->ia_vfsgid,
1510                            i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)));
1511 }
1512
1513 /**
1514  * i_gid_update - update @inode's i_gid field
1515  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1516  * @attr: the new attributes of @inode
1517  * @inode: the inode to update
1518  *
1519  * Safely update @inode's i_gid field translating the vfsgid of any idmapped
1520  * mount into the filesystem kgid.
1521  */
1522 static inline void i_gid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1523                                 const struct iattr *attr,
1524                                 struct inode *inode)
1525 {
1526         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1527                 inode->i_gid = from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode),
1528                                            attr->ia_vfsgid);
1529 }
1530
1531 /**
1532  * inode_fsuid_set - initialize inode's i_uid field with callers fsuid
1533  * @inode: inode to initialize
1534  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1535  *
1536  * Initialize the i_uid field of @inode. If the inode was found/created via
1537  * an idmapped mount map the caller's fsuid according to @idmap.
1538  */
1539 static inline void inode_fsuid_set(struct inode *inode,
1540                                    struct mnt_idmap *idmap)
1541 {
1542         inode->i_uid = mapped_fsuid(idmap, i_user_ns(inode));
1543 }
1544
1545 /**
1546  * inode_fsgid_set - initialize inode's i_gid field with callers fsgid
1547  * @inode: inode to initialize
1548  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1549  *
1550  * Initialize the i_gid field of @inode. If the inode was found/created via
1551  * an idmapped mount map the caller's fsgid according to @idmap.
1552  */
1553 static inline void inode_fsgid_set(struct inode *inode,
1554                                    struct mnt_idmap *idmap)
1555 {
1556         inode->i_gid = mapped_fsgid(idmap, i_user_ns(inode));
1557 }
1558
1559 /**
1560  * fsuidgid_has_mapping() - check whether caller's fsuid/fsgid is mapped
1561  * @sb: the superblock we want a mapping in
1562  * @idmap: idmap of the relevant mount
1563  *
1564  * Check whether the caller's fsuid and fsgid have a valid mapping in the
1565  * s_user_ns of the superblock @sb. If the caller is on an idmapped mount map
1566  * the caller's fsuid and fsgid according to the @idmap first.
1567  *
1568  * Return: true if fsuid and fsgid is mapped, false if not.
1569  */
1570 static inline bool fsuidgid_has_mapping(struct super_block *sb,
1571                                         struct mnt_idmap *idmap)
1572 {
1573         struct user_namespace *fs_userns = sb->s_user_ns;
1574         kuid_t kuid;
1575         kgid_t kgid;
1576
1577         kuid = mapped_fsuid(idmap, fs_userns);
1578         if (!uid_valid(kuid))
1579                 return false;
1580         kgid = mapped_fsgid(idmap, fs_userns);
1581         if (!gid_valid(kgid))
1582                 return false;
1583         return kuid_has_mapping(fs_userns, kuid) &&
1584                kgid_has_mapping(fs_userns, kgid);
1585 }
1586
1587 struct timespec64 current_time(struct inode *inode);
1588 struct timespec64 inode_set_ctime_current(struct inode *inode);
1589 struct timespec64 inode_set_ctime_deleg(struct inode *inode,
1590                                         struct timespec64 update);
1591
1592 static inline time64_t inode_get_atime_sec(const struct inode *inode)
1593 {
1594         return inode->i_atime_sec;
1595 }
1596
1597 static inline long inode_get_atime_nsec(const struct inode *inode)
1598 {
1599         return inode->i_atime_nsec;
1600 }
1601
1602 static inline struct timespec64 inode_get_atime(const struct inode *inode)
1603 {
1604         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_atime_sec(inode),
1605                                  .tv_nsec = inode_get_atime_nsec(inode) };
1606
1607         return ts;
1608 }
1609
1610 static inline struct timespec64 inode_set_atime_to_ts(struct inode *inode,
1611                                                       struct timespec64 ts)
1612 {
1613         inode->i_atime_sec = ts.tv_sec;
1614         inode->i_atime_nsec = ts.tv_nsec;
1615         return ts;
1616 }
1617
1618 static inline struct timespec64 inode_set_atime(struct inode *inode,
1619                                                 time64_t sec, long nsec)
1620 {
1621         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1622                                  .tv_nsec = nsec };
1623
1624         return inode_set_atime_to_ts(inode, ts);
1625 }
1626
1627 static inline time64_t inode_get_mtime_sec(const struct inode *inode)
1628 {
1629         return inode->i_mtime_sec;
1630 }
1631
1632 static inline long inode_get_mtime_nsec(const struct inode *inode)
1633 {
1634         return inode->i_mtime_nsec;
1635 }
1636
1637 static inline struct timespec64 inode_get_mtime(const struct inode *inode)
1638 {
1639         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_mtime_sec(inode),
1640                                  .tv_nsec = inode_get_mtime_nsec(inode) };
1641         return ts;
1642 }
1643
1644 static inline struct timespec64 inode_set_mtime_to_ts(struct inode *inode,
1645                                                       struct timespec64 ts)
1646 {
1647         inode->i_mtime_sec = ts.tv_sec;
1648         inode->i_mtime_nsec = ts.tv_nsec;
1649         return ts;
1650 }
1651
1652 static inline struct timespec64 inode_set_mtime(struct inode *inode,
1653                                                 time64_t sec, long nsec)
1654 {
1655         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1656                                  .tv_nsec = nsec };
1657         return inode_set_mtime_to_ts(inode, ts);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Multigrain timestamps
1662  *
1663  * Conditionally use fine-grained ctime and mtime timestamps when there
1664  * are users actively observing them via getattr. The primary use-case
1665  * for this is NFS clients that use the ctime to distinguish between
1666  * different states of the file, and that are often fooled by multiple
1667  * operations that occur in the same coarse-grained timer tick.
1668  */
1669 #define I_CTIME_QUERIED         ((u32)BIT(31))
1670
1671 static inline time64_t inode_get_ctime_sec(const struct inode *inode)
1672 {
1673         return inode->i_ctime_sec;
1674 }
1675
1676 static inline long inode_get_ctime_nsec(const struct inode *inode)
1677 {
1678         return inode->i_ctime_nsec & ~I_CTIME_QUERIED;
1679 }
1680
1681 static inline struct timespec64 inode_get_ctime(const struct inode *inode)
1682 {
1683         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_ctime_sec(inode),
1684                                  .tv_nsec = inode_get_ctime_nsec(inode) };
1685
1686         return ts;
1687 }
1688
1689 struct timespec64 inode_set_ctime_to_ts(struct inode *inode, struct timespec64 ts);
1690
1691 /**
1692  * inode_set_ctime - set the ctime in the inode
1693  * @inode: inode in which to set the ctime
1694  * @sec: tv_sec value to set
1695  * @nsec: tv_nsec value to set
1696  *
1697  * Set the ctime in @inode to { @sec, @nsec }
1698  */
1699 static inline struct timespec64 inode_set_ctime(struct inode *inode,
1700                                                 time64_t sec, long nsec)
1701 {
1702         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1703                                  .tv_nsec = nsec };
1704
1705         return inode_set_ctime_to_ts(inode, ts);
1706 }
1707
1708 struct timespec64 simple_inode_init_ts(struct inode *inode);
1709
1710 /*
1711  * Snapshotting support.
1712  */
1713
1714 /*
1715  * These are internal functions, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1716  * instead.
1717  */
1718 static inline void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1719 {
1720         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1721 }
1722
1723 static inline void __sb_start_write(struct super_block *sb, int level)
1724 {
1725         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1726 }
1727
1728 static inline bool __sb_start_write_trylock(struct super_block *sb, int level)
1729 {
1730         return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1731 }
1732
1733 #define __sb_writers_acquired(sb, lev)  \
1734         percpu_rwsem_acquire(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1735 #define __sb_writers_release(sb, lev)   \
1736         percpu_rwsem_release(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], _THIS_IP_)
1737
1738 /**
1739  * __sb_write_started - check if sb freeze level is held
1740  * @sb: the super we write to
1741  * @level: the freeze level
1742  *
1743  * * > 0 - sb freeze level is held
1744  * *   0 - sb freeze level is not held
1745  * * < 0 - !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN
1746  */
1747 static inline int __sb_write_started(const struct super_block *sb, int level)
1748 {
1749         return lockdep_is_held_type(sb->s_writers.rw_sem + level - 1, 1);
1750 }
1751
1752 /**
1753  * sb_write_started - check if SB_FREEZE_WRITE is held
1754  * @sb: the super we write to
1755  *
1756  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1757  */
1758 static inline bool sb_write_started(const struct super_block *sb)
1759 {
1760         return __sb_write_started(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1761 }
1762
1763 /**
1764  * sb_write_not_started - check if SB_FREEZE_WRITE is not held
1765  * @sb: the super we write to
1766  *
1767  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1768  */
1769 static inline bool sb_write_not_started(const struct super_block *sb)
1770 {
1771         return __sb_write_started(sb, SB_FREEZE_WRITE) <= 0;
1772 }
1773
1774 /**
1775  * file_write_started - check if SB_FREEZE_WRITE is held
1776  * @file: the file we write to
1777  *
1778  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1779  * May be false positive with !S_ISREG, because file_start_write() has
1780  * no effect on !S_ISREG.
1781  */
1782 static inline bool file_write_started(const struct file *file)
1783 {
1784         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1785                 return true;
1786         return sb_write_started(file_inode(file)->i_sb);
1787 }
1788
1789 /**
1790  * file_write_not_started - check if SB_FREEZE_WRITE is not held
1791  * @file: the file we write to
1792  *
1793  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1794  * May be false positive with !S_ISREG, because file_start_write() has
1795  * no effect on !S_ISREG.
1796  */
1797 static inline bool file_write_not_started(const struct file *file)
1798 {
1799         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1800                 return true;
1801         return sb_write_not_started(file_inode(file)->i_sb);
1802 }
1803
1804 /**
1805  * sb_end_write - drop write access to a superblock
1806  * @sb: the super we wrote to
1807  *
1808  * Decrement number of writers to the filesystem. Wake up possible waiters
1809  * wanting to freeze the filesystem.
1810  */
1811 static inline void sb_end_write(struct super_block *sb)
1812 {
1813         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * sb_end_pagefault - drop write access to a superblock from a page fault
1818  * @sb: the super we wrote to
1819  *
1820  * Decrement number of processes handling write page fault to the filesystem.
1821  * Wake up possible waiters wanting to freeze the filesystem.
1822  */
1823 static inline void sb_end_pagefault(struct super_block *sb)
1824 {
1825         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * sb_end_intwrite - drop write access to a superblock for internal fs purposes
1830  * @sb: the super we wrote to
1831  *
1832  * Decrement fs-internal number of writers to the filesystem.  Wake up possible
1833  * waiters wanting to freeze the filesystem.
1834  */
1835 static inline void sb_end_intwrite(struct super_block *sb)
1836 {
1837         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1838 }
1839
1840 /**
1841  * sb_start_write - get write access to a superblock
1842  * @sb: the super we write to
1843  *
1844  * When a process wants to write data or metadata to a file system (i.e. dirty
1845  * a page or an inode), it should embed the operation in a sb_start_write() -
1846  * sb_end_write() pair to get exclusion against file system freezing. This
1847  * function increments number of writers preventing freezing. If the file
1848  * system is already frozen, the function waits until the file system is
1849  * thawed.
1850  *
1851  * Since freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1852  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. Generally,
1853  * freeze protection should be the outermost lock. In particular, we have:
1854  *
1855  * sb_start_write
1856  *   -> i_mutex                 (write path, truncate, directory ops, ...)
1857  *   -> s_umount                (freeze_super, thaw_super)
1858  */
1859 static inline void sb_start_write(struct super_block *sb)
1860 {
1861         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1862 }
1863
1864 static inline bool sb_start_write_trylock(struct super_block *sb)
1865 {
1866         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1867 }
1868
1869 /**
1870  * sb_start_pagefault - get write access to a superblock from a page fault
1871  * @sb: the super we write to
1872  *
1873  * When a process starts handling write page fault, it should embed the
1874  * operation into sb_start_pagefault() - sb_end_pagefault() pair to get
1875  * exclusion against file system freezing. This is needed since the page fault
1876  * is going to dirty a page. This function increments number of running page
1877  * faults preventing freezing. If the file system is already frozen, the
1878  * function waits until the file system is thawed.
1879  *
1880  * Since page fault freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1881  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. It is advised to
1882  * put sb_start_pagefault() close to mmap_lock in lock ordering. Page fault
1883  * handling code implies lock dependency:
1884  *
1885  * mmap_lock
1886  *   -> sb_start_pagefault
1887  */
1888 static inline void sb_start_pagefault(struct super_block *sb)
1889 {
1890         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1891 }
1892
1893 /**
1894  * sb_start_intwrite - get write access to a superblock for internal fs purposes
1895  * @sb: the super we write to
1896  *
1897  * This is the third level of protection against filesystem freezing. It is
1898  * free for use by a filesystem. The only requirement is that it must rank
1899  * below sb_start_pagefault.
1900  *
1901  * For example filesystem can call sb_start_intwrite() when starting a
1902  * transaction which somewhat eases handling of freezing for internal sources
1903  * of filesystem changes (internal fs threads, discarding preallocation on file
1904  * close, etc.).
1905  */
1906 static inline void sb_start_intwrite(struct super_block *sb)
1907 {
1908         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1909 }
1910
1911 static inline bool sb_start_intwrite_trylock(struct super_block *sb)
1912 {
1913         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_FS);
1914 }
1915
1916 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
1917                             const struct inode *inode);
1918
1919 /*
1920  * VFS helper functions..
1921  */
1922 int vfs_create(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1923                struct dentry *, umode_t, bool);
1924 int vfs_mkdir(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1925               struct dentry *, umode_t);
1926 int vfs_mknod(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1927               umode_t, dev_t);
1928 int vfs_symlink(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1929                 struct dentry *, const char *);
1930 int vfs_link(struct dentry *, struct mnt_idmap *, struct inode *,
1931              struct dentry *, struct inode **);
1932 int vfs_rmdir(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *);
1933 int vfs_unlink(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1934                struct inode **);
1935
1936 /**
1937  * struct renamedata - contains all information required for renaming
1938  * @old_mnt_idmap:     idmap of the old mount the inode was found from
1939  * @old_dir:           parent of source
1940  * @old_dentry:                source
1941  * @new_mnt_idmap:     idmap of the new mount the inode was found from
1942  * @new_dir:           parent of destination
1943  * @new_dentry:                destination
1944  * @delegated_inode:   returns an inode needing a delegation break
1945  * @flags:             rename flags
1946  */
1947 struct renamedata {
1948         struct mnt_idmap *old_mnt_idmap;
1949         struct inode *old_dir;
1950         struct dentry *old_dentry;
1951         struct mnt_idmap *new_mnt_idmap;
1952         struct inode *new_dir;
1953         struct dentry *new_dentry;
1954         struct inode **delegated_inode;
1955         unsigned int flags;
1956 } __randomize_layout;
1957
1958 int vfs_rename(struct renamedata *);
1959
1960 static inline int vfs_whiteout(struct mnt_idmap *idmap,
1961                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1962 {
1963         return vfs_mknod(idmap, dir, dentry, S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
1964                          WHITEOUT_DEV);
1965 }
1966
1967 struct file *kernel_tmpfile_open(struct mnt_idmap *idmap,
1968                                  const struct path *parentpath,
1969                                  umode_t mode, int open_flag,
1970                                  const struct cred *cred);
1971 struct file *kernel_file_open(const struct path *path, int flags,
1972                               const struct cred *cred);
1973
1974 int vfs_mkobj(struct dentry *, umode_t,
1975                 int (*f)(struct dentry *, umode_t, void *),
1976                 void *);
1977
1978 int vfs_fchown(struct file *file, uid_t user, gid_t group);
1979 int vfs_fchmod(struct file *file, umode_t mode);
1980 int vfs_utimes(const struct path *path, struct timespec64 *times);
1981
1982 extern long vfs_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
1983
1984 #ifdef CONFIG_COMPAT
1985 extern long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
1986                                         unsigned long arg);
1987 #else
1988 #define compat_ptr_ioctl NULL
1989 #endif
1990
1991 /*
1992  * VFS file helper functions.
1993  */
1994 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
1995                       const struct inode *dir, umode_t mode);
1996 extern bool may_open_dev(const struct path *path);
1997 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
1998                         const struct inode *dir, umode_t mode);
1999 bool in_group_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
2000                          const struct inode *inode, vfsgid_t vfsgid);
2001
2002 /*
2003  * This is the "filldir" function type, used by readdir() to let
2004  * the kernel specify what kind of dirent layout it wants to have.
2005  * This allows the kernel to read directories into kernel space or
2006  * to have different dirent layouts depending on the binary type.
2007  * Return 'true' to keep going and 'false' if there are no more entries.
2008  */
2009 struct dir_context;
2010 typedef bool (*filldir_t)(struct dir_context *, const char *, int, loff_t, u64,
2011                          unsigned);
2012
2013 struct dir_context {
2014         filldir_t actor;
2015         loff_t pos;
2016 };
2017
2018 /*
2019  * These flags let !MMU mmap() govern direct device mapping vs immediate
2020  * copying more easily for MAP_PRIVATE, especially for ROM filesystems.
2021  *
2022  * NOMMU_MAP_COPY:      Copy can be mapped (MAP_PRIVATE)
2023  * NOMMU_MAP_DIRECT:    Can be mapped directly (MAP_SHARED)
2024  * NOMMU_MAP_READ:      Can be mapped for reading
2025  * NOMMU_MAP_WRITE:     Can be mapped for writing
2026  * NOMMU_MAP_EXEC:      Can be mapped for execution
2027  */
2028 #define NOMMU_MAP_COPY          0x00000001
2029 #define NOMMU_MAP_DIRECT        0x00000008
2030 #define NOMMU_MAP_READ          VM_MAYREAD
2031 #define NOMMU_MAP_WRITE         VM_MAYWRITE
2032 #define NOMMU_MAP_EXEC          VM_MAYEXEC
2033
2034 #define NOMMU_VMFLAGS \
2035         (NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC)
2036
2037 /*
2038  * These flags control the behavior of the remap_file_range function pointer.
2039  * If it is called with len == 0 that means "remap to end of source file".
2040  * See Documentation/filesystems/vfs.rst for more details about this call.
2041  *
2042  * REMAP_FILE_DEDUP: only remap if contents identical (i.e. deduplicate)
2043  * REMAP_FILE_CAN_SHORTEN: caller can handle a shortened request
2044  */
2045 #define REMAP_FILE_DEDUP                (1 << 0)
2046 #define REMAP_FILE_CAN_SHORTEN          (1 << 1)
2047
2048 /*
2049  * These flags signal that the caller is ok with altering various aspects of
2050  * the behavior of the remap operation.  The changes must be made by the
2051  * implementation; the vfs remap helper functions can take advantage of them.
2052  * Flags in this category exist to preserve the quirky behavior of the hoisted
2053  * btrfs clone/dedupe ioctls.
2054  */
2055 #define REMAP_FILE_ADVISORY             (REMAP_FILE_CAN_SHORTEN)
2056
2057 /*
2058  * These flags control the behavior of vfs_copy_file_range().
2059  * They are not available to the user via syscall.
2060  *
2061  * COPY_FILE_SPLICE: call splice direct instead of fs clone/copy ops
2062  */
2063 #define COPY_FILE_SPLICE                (1 << 0)
2064
2065 struct iov_iter;
2066 struct io_uring_cmd;
2067 struct offset_ctx;
2068
2069 typedef unsigned int __bitwise fop_flags_t;
2070
2071 struct file_operations {
2072         struct module *owner;
2073         fop_flags_t fop_flags;
2074         loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
2075         ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2076         ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
2077         ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
2078         ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
2079         int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *,
2080                         unsigned int flags);
2081         int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *);
2082         __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
2083         long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
2084         long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
2085         int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
2086         int (*open) (struct inode *, struct file *);
2087         int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
2088         int (*release) (struct inode *, struct file *);
2089         int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync);
2090         int (*fasync) (int, struct file *, int);
2091         int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
2092         unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2093         int (*check_flags)(int);
2094         int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
2095         ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
2096         ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
2097         void (*splice_eof)(struct file *file);
2098         int (*setlease)(struct file *, int, struct file_lease **, void **);
2099         long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2100                           loff_t len);
2101         void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);
2102 #ifndef CONFIG_MMU
2103         unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);
2104 #endif
2105         ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,
2106                         loff_t, size_t, unsigned int);
2107         loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2108                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
2109                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
2110         int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2111         int (*uring_cmd)(struct io_uring_cmd *ioucmd, unsigned int issue_flags);
2112         int (*uring_cmd_iopoll)(struct io_uring_cmd *, struct io_comp_batch *,
2113                                 unsigned int poll_flags);
2114 } __randomize_layout;
2115
2116 /* Supports async buffered reads */
2117 #define FOP_BUFFER_RASYNC       ((__force fop_flags_t)(1 << 0))
2118 /* Supports async buffered writes */
2119 #define FOP_BUFFER_WASYNC       ((__force fop_flags_t)(1 << 1))
2120 /* Supports synchronous page faults for mappings */
2121 #define FOP_MMAP_SYNC           ((__force fop_flags_t)(1 << 2))
2122 /* Supports non-exclusive O_DIRECT writes from multiple threads */
2123 #define FOP_DIO_PARALLEL_WRITE  ((__force fop_flags_t)(1 << 3))
2124 /* Contains huge pages */
2125 #define FOP_HUGE_PAGES          ((__force fop_flags_t)(1 << 4))
2126 /* Treat loff_t as unsigned (e.g., /dev/mem) */
2127 #define FOP_UNSIGNED_OFFSET     ((__force fop_flags_t)(1 << 5))
2128 /* Supports asynchronous lock callbacks */
2129 #define FOP_ASYNC_LOCK          ((__force fop_flags_t)(1 << 6))
2130
2131 /* Wrap a directory iterator that needs exclusive inode access */
2132 int wrap_directory_iterator(struct file *, struct dir_context *,
2133                             int (*) (struct file *, struct dir_context *));
2134 #define WRAP_DIR_ITER(x) \
2135         static int shared_##x(struct file *file , struct dir_context *ctx) \
2136         { return wrap_directory_iterator(file, ctx, x); }
2137
2138 struct inode_operations {
2139         struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int);
2140         const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
2141         int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2142         struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);
2143
2144         int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int);
2145
2146         int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2147                        umode_t, bool);
2148         int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
2149         int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
2150         int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2151                         const char *);
2152         int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2153                       umode_t);
2154         int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
2155         int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2156                       umode_t,dev_t);
2157         int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
2158                         struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
2159         int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
2160         int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *,
2161                         struct kstat *, u32, unsigned int);
2162         ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
2163         int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
2164                       u64 len);
2165         int (*update_time)(struct inode *, int);
2166         int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
2167                            struct file *, unsigned open_flag,
2168                            umode_t create_mode);
2169         int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
2170                         struct file *, umode_t);
2171         struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2172                                      int);
2173         int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2174                        struct posix_acl *, int);
2175         int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
2176                             struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
2177         int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
2178         struct offset_ctx *(*get_offset_ctx)(struct inode *inode);
2179 } ____cacheline_aligned;
2180
2181 static inline int call_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2182 {
2183         return file->f_op->mmap(file, vma);
2184 }
2185
2186 extern ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2187 extern ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
2188 extern ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *, loff_t , struct file *,
2189                                    loff_t, size_t, unsigned int);
2190 int remap_verify_area(struct file *file, loff_t pos, loff_t len, bool write);
2191 int __generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2192                                     struct file *file_out, loff_t pos_out,
2193                                     loff_t *len, unsigned int remap_flags,
2194                                     const struct iomap_ops *dax_read_ops);
2195 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2196                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
2197                                   loff_t *count, unsigned int remap_flags);
2198 extern loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2199                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
2200                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
2201 extern int vfs_dedupe_file_range(struct file *file,
2202                                  struct file_dedupe_range *same);
2203 extern loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
2204                                         struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
2205                                         loff_t len, unsigned int remap_flags);
2206
2207 /**
2208  * enum freeze_holder - holder of the freeze
2209  * @FREEZE_HOLDER_KERNEL: kernel wants to freeze or thaw filesystem
2210  * @FREEZE_HOLDER_USERSPACE: userspace wants to freeze or thaw filesystem
2211  * @FREEZE_MAY_NEST: whether nesting freeze and thaw requests is allowed
2212  *
2213  * Indicate who the owner of the freeze or thaw request is and whether
2214  * the freeze needs to be exclusive or can nest.
2215  * Without @FREEZE_MAY_NEST, multiple freeze and thaw requests from the
2216  * same holder aren't allowed. It is however allowed to hold a single
2217  * @FREEZE_HOLDER_USERSPACE and a single @FREEZE_HOLDER_KERNEL freeze at
2218  * the same time. This is relied upon by some filesystems during online
2219  * repair or similar.
2220  */
2221 enum freeze_holder {
2222         FREEZE_HOLDER_KERNEL    = (1U << 0),
2223         FREEZE_HOLDER_USERSPACE = (1U << 1),
2224         FREEZE_MAY_NEST         = (1U << 2),
2225 };
2226
2227 struct super_operations {
2228         struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);
2229         void (*destroy_inode)(struct inode *);
2230         void (*free_inode)(struct inode *);
2231
2232         void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);
2233         int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);
2234         int (*drop_inode) (struct inode *);
2235         void (*evict_inode) (struct inode *);
2236         void (*put_super) (struct super_block *);
2237         int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);
2238         int (*freeze_super) (struct super_block *, enum freeze_holder who);
2239         int (*freeze_fs) (struct super_block *);
2240         int (*thaw_super) (struct super_block *, enum freeze_holder who);
2241         int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);
2242         int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);
2243         int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
2244         void (*umount_begin) (struct super_block *);
2245
2246         int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
2247         int (*show_devname)(struct seq_file *, struct dentry *);
2248         int (*show_path)(struct seq_file *, struct dentry *);
2249         int (*show_stats)(struct seq_file *, struct dentry *);
2250 #ifdef CONFIG_QUOTA
2251         ssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);
2252         ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
2253         struct dquot __rcu **(*get_dquots)(struct inode *);
2254 #endif
2255         long (*nr_cached_objects)(struct super_block *,
2256                                   struct shrink_control *);
2257         long (*free_cached_objects)(struct super_block *,
2258                                     struct shrink_control *);
2259         void (*shutdown)(struct super_block *sb);
2260 };
2261
2262 /*
2263  * Inode flags - they have no relation to superblock flags now
2264  */
2265 #define S_SYNC          (1 << 0)  /* Writes are synced at once */
2266 #define S_NOATIME       (1 << 1)  /* Do not update access times */
2267 #define S_APPEND        (1 << 2)  /* Append-only file */
2268 #define S_IMMUTABLE     (1 << 3)  /* Immutable file */
2269 #define S_DEAD          (1 << 4)  /* removed, but still open directory */
2270 #define S_NOQUOTA       (1 << 5)  /* Inode is not counted to quota */
2271 #define S_DIRSYNC       (1 << 6)  /* Directory modifications are synchronous */
2272 #define S_NOCMTIME      (1 << 7)  /* Do not update file c/mtime */
2273 #define S_SWAPFILE      (1 << 8)  /* Do not truncate: swapon got its bmaps */
2274 #define S_PRIVATE       (1 << 9)  /* Inode is fs-internal */
2275 #define S_IMA           (1 << 10) /* Inode has an associated IMA struct */
2276 #define S_AUTOMOUNT     (1 << 11) /* Automount/referral quasi-directory */
2277 #define S_NOSEC         (1 << 12) /* no suid or xattr security attributes */
2278 #ifdef CONFIG_FS_DAX
2279 #define S_DAX           (1 << 13) /* Direct Access, avoiding the page cache */
2280 #else
2281 #define S_DAX           0         /* Make all the DAX code disappear */
2282 #endif
2283 #define S_ENCRYPTED     (1 << 14) /* Encrypted file (using fs/crypto/) */
2284 #define S_CASEFOLD      (1 << 15) /* Casefolded file */
2285 #define S_VERITY        (1 << 16) /* Verity file (using fs/verity/) */
2286 #define S_KERNEL_FILE   (1 << 17) /* File is in use by the kernel (eg. fs/cachefiles) */
2287
2288 /*
2289  * Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
2290  * flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
2291  * possible to override it selectively if you really wanted to with some
2292  * ioctl() that is not currently implemented.
2293  *
2294  * Exception: SB_RDONLY is always applied to the entire file system.
2295  *
2296  * Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
2297  * with files in use.  This means that all of the inodes will not have their
2298  * i_flags updated.  Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
2299  * flags, so these have to be checked separately. -- [email protected]
2300  */
2301 #define __IS_FLG(inode, flg)    ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
2302
2303 static inline bool sb_rdonly(const struct super_block *sb) { return sb->s_flags & SB_RDONLY; }
2304 #define IS_RDONLY(inode)        sb_rdonly((inode)->i_sb)
2305 #define IS_SYNC(inode)          (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS) || \
2306                                         ((inode)->i_flags & S_SYNC))
2307 #define IS_DIRSYNC(inode)       (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS|SB_DIRSYNC) || \
2308                                         ((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
2309 #define IS_MANDLOCK(inode)      __IS_FLG(inode, SB_MANDLOCK)
2310 #define IS_NOATIME(inode)       __IS_FLG(inode, SB_RDONLY|SB_NOATIME)
2311 #define IS_I_VERSION(inode)     __IS_FLG(inode, SB_I_VERSION)
2312
2313 #define IS_NOQUOTA(inode)       ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
2314 #define IS_APPEND(inode)        ((inode)->i_flags & S_APPEND)
2315 #define IS_IMMUTABLE(inode)     ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
2316
2317 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
2318 #define IS_POSIXACL(inode)      __IS_FLG(inode, SB_POSIXACL)
2319 #else
2320 #define IS_POSIXACL(inode)      0
2321 #endif
2322
2323 #define IS_DEADDIR(inode)       ((inode)->i_flags & S_DEAD)
2324 #define IS_NOCMTIME(inode)      ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
2325
2326 #ifdef CONFIG_SWAP
2327 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
2328 #else
2329 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((void)(inode), 0U)
2330 #endif
2331
2332 #define IS_PRIVATE(inode)       ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
2333 #define IS_IMA(inode)           ((inode)->i_flags & S_IMA)
2334 #define IS_AUTOMOUNT(inode)     ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
2335 #define IS_NOSEC(inode)         ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
2336 #define IS_DAX(inode)           ((inode)->i_flags & S_DAX)
2337 #define IS_ENCRYPTED(inode)     ((inode)->i_flags & S_ENCRYPTED)
2338 #define IS_CASEFOLDED(inode)    ((inode)->i_flags & S_CASEFOLD)
2339 #define IS_VERITY(inode)        ((inode)->i_flags & S_VERITY)
2340
2341 #define IS_WHITEOUT(inode)      (S_ISCHR(inode->i_mode) && \
2342                                  (inode)->i_rdev == WHITEOUT_DEV)
2343
2344 static inline bool HAS_UNMAPPED_ID(struct mnt_idmap *idmap,
2345                                    struct inode *inode)
2346 {
2347         return !vfsuid_valid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)) ||
2348                !vfsgid_valid(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode));
2349 }
2350
2351 static inline void init_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb, struct file *filp)
2352 {
2353         *kiocb = (struct kiocb) {
2354                 .ki_filp = filp,
2355                 .ki_flags = filp->f_iocb_flags,
2356                 .ki_ioprio = get_current_ioprio(),
2357         };
2358 }
2359
2360 static inline void kiocb_clone(struct kiocb *kiocb, struct kiocb *kiocb_src,
2361                                struct file *filp)
2362 {
2363         *kiocb = (struct kiocb) {
2364                 .ki_filp = filp,
2365                 .ki_flags = kiocb_src->ki_flags,
2366                 .ki_ioprio = kiocb_src->ki_ioprio,
2367                 .ki_pos = kiocb_src->ki_pos,
2368         };
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Inode state bits.  Protected by inode->i_lock
2373  *
2374  * Four bits determine the dirty state of the inode: I_DIRTY_SYNC,
2375  * I_DIRTY_DATASYNC, I_DIRTY_PAGES, and I_DIRTY_TIME.
2376  *
2377  * Four bits define the lifetime of an inode.  Initially, inodes are I_NEW,
2378  * until that flag is cleared.  I_WILL_FREE, I_FREEING and I_CLEAR are set at
2379  * various stages of removing an inode.
2380  *
2381  * Two bits are used for locking and completion notification, I_NEW and I_SYNC.
2382  *
2383  * I_DIRTY_SYNC         Inode is dirty, but doesn't have to be written on
2384  *                      fdatasync() (unless I_DIRTY_DATASYNC is also set).
2385  *                      Timestamp updates are the usual cause.
2386  * I_DIRTY_DATASYNC     Data-related inode changes pending.  We keep track of
2387  *                      these changes separately from I_DIRTY_SYNC so that we
2388  *                      don't have to write inode on fdatasync() when only
2389  *                      e.g. the timestamps have changed.
2390  * I_DIRTY_PAGES        Inode has dirty pages.  Inode itself may be clean.
2391  * I_DIRTY_TIME         The inode itself has dirty timestamps, and the
2392  *                      lazytime mount option is enabled.  We keep track of this
2393  *                      separately from I_DIRTY_SYNC in order to implement
2394  *                      lazytime.  This gets cleared if I_DIRTY_INODE
2395  *                      (I_DIRTY_SYNC and/or I_DIRTY_DATASYNC) gets set. But
2396  *                      I_DIRTY_TIME can still be set if I_DIRTY_SYNC is already
2397  *                      in place because writeback might already be in progress
2398  *                      and we don't want to lose the time update
2399  * I_NEW                Serves as both a mutex and completion notification.
2400  *                      New inodes set I_NEW.  If two processes both create
2401  *                      the same inode, one of them will release its inode and
2402  *                      wait for I_NEW to be released before returning.
2403  *                      Inodes in I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR state can
2404  *                      also cause waiting on I_NEW, without I_NEW actually
2405  *                      being set.  find_inode() uses this to prevent returning
2406  *                      nearly-dead inodes.
2407  * I_WILL_FREE          Must be set when calling write_inode_now() if i_count
2408  *                      is zero.  I_FREEING must be set when I_WILL_FREE is
2409  *                      cleared.
2410  * I_FREEING            Set when inode is about to be freed but still has dirty
2411  *                      pages or buffers attached or the inode itself is still
2412  *                      dirty.
2413  * I_CLEAR              Added by clear_inode().  In this state the inode is
2414  *                      clean and can be destroyed.  Inode keeps I_FREEING.
2415  *
2416  *                      Inodes that are I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR are
2417  *                      prohibited for many purposes.  iget() must wait for
2418  *                      the inode to be completely released, then create it
2419  *                      anew.  Other functions will just ignore such inodes,
2420  *                      if appropriate.  I_NEW is used for waiting.
2421  *
2422  * I_SYNC               Writeback of inode is running. The bit is set during
2423  *                      data writeback, and cleared with a wakeup on the bit
2424  *                      address once it is done. The bit is also used to pin
2425  *                      the inode in memory for flusher thread.
2426  *
2427  * I_REFERENCED         Marks the inode as recently references on the LRU list.
2428  *
2429  * I_WB_SWITCH          Cgroup bdi_writeback switching in progress.  Used to
2430  *                      synchronize competing switching instances and to tell
2431  *                      wb stat updates to grab the i_pages lock.  See
2432  *                      inode_switch_wbs_work_fn() for details.
2433  *
2434  * I_OVL_INUSE          Used by overlayfs to get exclusive ownership on upper
2435  *                      and work dirs among overlayfs mounts.
2436  *
2437  * I_CREATING           New object's inode in the middle of setting up.
2438  *
2439  * I_DONTCACHE          Evict inode as soon as it is not used anymore.
2440  *
2441  * I_SYNC_QUEUED        Inode is queued in b_io or b_more_io writeback lists.
2442  *                      Used to detect that mark_inode_dirty() should not move
2443  *                      inode between dirty lists.
2444  *
2445  * I_PINNING_FSCACHE_WB Inode is pinning an fscache object for writeback.
2446  *
2447  * I_LRU_ISOLATING      Inode is pinned being isolated from LRU without holding
2448  *                      i_count.
2449  *
2450  * Q: What is the difference between I_WILL_FREE and I_FREEING?
2451  *
2452  * __I_{SYNC,NEW,LRU_ISOLATING} are used to derive unique addresses to wait
2453  * upon. There's one free address left.
2454  */
2455 #define __I_NEW                 0
2456 #define I_NEW                   (1 << __I_NEW)
2457 #define __I_SYNC                1
2458 #define I_SYNC                  (1 << __I_SYNC)
2459 #define __I_LRU_ISOLATING       2
2460 #define I_LRU_ISOLATING         (1 << __I_LRU_ISOLATING)
2461
2462 #define I_DIRTY_SYNC            (1 << 3)
2463 #define I_DIRTY_DATASYNC        (1 << 4)
2464 #define I_DIRTY_PAGES           (1 << 5)
2465 #define I_WILL_FREE             (1 << 6)
2466 #define I_FREEING               (1 << 7)
2467 #define I_CLEAR                 (1 << 8)
2468 #define I_REFERENCED            (1 << 9)
2469 #define I_LINKABLE              (1 << 10)
2470 #define I_DIRTY_TIME            (1 << 11)
2471 #define I_WB_SWITCH             (1 << 12)
2472 #define I_OVL_INUSE             (1 << 13)
2473 #define I_CREATING              (1 << 14)
2474 #define I_DONTCACHE             (1 << 15)
2475 #define I_SYNC_QUEUED           (1 << 16)
2476 #define I_PINNING_NETFS_WB      (1 << 17)
2477
2478 #define I_DIRTY_INODE (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)
2479 #define I_DIRTY (I_DIRTY_INODE | I_DIRTY_PAGES)
2480 #define I_DIRTY_ALL (I_DIRTY | I_DIRTY_TIME)
2481
2482 extern void __mark_inode_dirty(struct inode *, int);
2483 static inline void mark_inode_dirty(struct inode *inode)
2484 {
2485         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY);
2486 }
2487
2488 static inline void mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode)
2489 {
2490         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Returns true if the given inode itself only has dirty timestamps (its pages
2495  * may still be dirty) and isn't currently being allocated or freed.
2496  * Filesystems should call this if when writing an inode when lazytime is
2497  * enabled, they want to opportunistically write the timestamps of other inodes
2498  * located very nearby on-disk, e.g. in the same inode block.  This returns true
2499  * if the given inode is in need of such an opportunistic update.  Requires
2500  * i_lock, or at least later re-checking under i_lock.
2501  */
2502 static inline bool inode_is_dirtytime_only(struct inode *inode)
2503 {
2504         return (inode->i_state & (I_DIRTY_TIME | I_NEW |
2505                                   I_FREEING | I_WILL_FREE)) == I_DIRTY_TIME;
2506 }
2507
2508 extern void inc_nlink(struct inode *inode);
2509 extern void drop_nlink(struct inode *inode);
2510 extern void clear_nlink(struct inode *inode);
2511 extern void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink);
2512
2513 static inline void inode_inc_link_count(struct inode *inode)
2514 {
2515         inc_nlink(inode);
2516         mark_inode_dirty(inode);
2517 }
2518
2519 static inline void inode_dec_link_count(struct inode *inode)
2520 {
2521         drop_nlink(inode);
2522         mark_inode_dirty(inode);
2523 }
2524
2525 enum file_time_flags {
2526         S_ATIME = 1,
2527         S_MTIME = 2,
2528         S_CTIME = 4,
2529         S_VERSION = 8,
2530 };
2531
2532 extern bool atime_needs_update(const struct path *, struct inode *);
2533 extern void touch_atime(const struct path *);
2534 int inode_update_time(struct inode *inode, int flags);
2535
2536 static inline void file_accessed(struct file *file)
2537 {
2538         if (!(file->f_flags & O_NOATIME))
2539                 touch_atime(&file->f_path);
2540 }
2541
2542 extern int file_modified(struct file *file);
2543 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb);
2544
2545 int sync_inode_metadata(struct inode *inode, int wait);
2546
2547 struct file_system_type {
2548         const char *name;
2549         int fs_flags;
2550 #define FS_REQUIRES_DEV         1 
2551 #define FS_BINARY_MOUNTDATA     2
2552 #define FS_HAS_SUBTYPE          4
2553 #define FS_USERNS_MOUNT         8       /* Can be mounted by userns root */
2554 #define FS_DISALLOW_NOTIFY_PERM 16      /* Disable fanotify permission events */
2555 #define FS_ALLOW_IDMAP         32      /* FS has been updated to handle vfs idmappings. */
2556 #define FS_MGTIME               64      /* FS uses multigrain timestamps */
2557 #define FS_RENAME_DOES_D_MOVE   32768   /* FS will handle d_move() during rename() internally. */
2558         int (*init_fs_context)(struct fs_context *);
2559         const struct fs_parameter_spec *parameters;
2560         struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,
2561                        const char *, void *);
2562         void (*kill_sb) (struct super_block *);
2563         struct module *owner;
2564         struct file_system_type * next;
2565         struct hlist_head fs_supers;
2566
2567         struct lock_class_key s_lock_key;
2568         struct lock_class_key s_umount_key;
2569         struct lock_class_key s_vfs_rename_key;
2570         struct lock_class_key s_writers_key[SB_FREEZE_LEVELS];
2571
2572         struct lock_class_key i_lock_key;
2573         struct lock_class_key i_mutex_key;
2574         struct lock_class_key invalidate_lock_key;
2575         struct lock_class_key i_mutex_dir_key;
2576 };
2577
2578 #define MODULE_ALIAS_FS(NAME) MODULE_ALIAS("fs-" NAME)
2579
2580 /**
2581  * is_mgtime: is this inode using multigrain timestamps
2582  * @inode: inode to test for multigrain timestamps
2583  *
2584  * Return true if the inode uses multigrain timestamps, false otherwise.
2585  */
2586 static inline bool is_mgtime(const struct inode *inode)
2587 {
2588         return inode->i_opflags & IOP_MGTIME;
2589 }
2590
2591 extern struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
2592         int flags, const char *dev_name, void *data,
2593         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2594 extern struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
2595         int flags, void *data,
2596         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2597 extern struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
2598         int flags, void *data,
2599         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2600 extern struct dentry *mount_subtree(struct vfsmount *mnt, const char *path);
2601 void retire_super(struct super_block *sb);
2602 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb);
2603 void kill_block_super(struct super_block *sb);
2604 void kill_anon_super(struct super_block *sb);
2605 void kill_litter_super(struct super_block *sb);
2606 void deactivate_super(struct super_block *sb);
2607 void deactivate_locked_super(struct super_block *sb);
2608 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data);
2609 int set_anon_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc);
2610 int get_anon_bdev(dev_t *);
2611 void free_anon_bdev(dev_t);
2612 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
2613                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
2614                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *));
2615 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
2616                         int (*test)(struct super_block *,void *),
2617                         int (*set)(struct super_block *,void *),
2618                         int flags, void *data);
2619 struct super_block *sget_dev(struct fs_context *fc, dev_t dev);
2620
2621 /* Alas, no aliases. Too much hassle with bringing module.h everywhere */
2622 #define fops_get(fops) ({                                               \
2623         const struct file_operations *_fops = (fops);                   \
2624         (((_fops) && try_module_get((_fops)->owner) ? (_fops) : NULL)); \
2625 })
2626
2627 #define fops_put(fops) ({                                               \
2628         const struct file_operations *_fops = (fops);                   \
2629         if (_fops)                                                      \
2630                 module_put((_fops)->owner);                             \
2631 })
2632
2633 /*
2634  * This one is to be used *ONLY* from ->open() instances.
2635  * fops must be non-NULL, pinned down *and* module dependencies
2636  * should be sufficient to pin the caller down as well.
2637  */
2638 #define replace_fops(f, fops) \
2639         do {    \
2640                 struct file *__file = (f); \
2641                 fops_put(__file->f_op); \
2642                 BUG_ON(!(__file->f_op = (fops))); \
2643         } while(0)
2644
2645 extern int register_filesystem(struct file_system_type *);
2646 extern int unregister_filesystem(struct file_system_type *);
2647 extern int vfs_statfs(const struct path *, struct kstatfs *);
2648 extern int user_statfs(const char __user *, struct kstatfs *);
2649 extern int fd_statfs(int, struct kstatfs *);
2650 int freeze_super(struct super_block *super, enum freeze_holder who);
2651 int thaw_super(struct super_block *super, enum freeze_holder who);
2652 extern __printf(2, 3)
2653 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...);
2654 extern int super_setup_bdi(struct super_block *sb);
2655
2656 static inline void super_set_uuid(struct super_block *sb, const u8 *uuid, unsigned len)
2657 {
2658         if (WARN_ON(len > sizeof(sb->s_uuid)))
2659                 len = sizeof(sb->s_uuid);
2660         sb->s_uuid_len = len;
2661         memcpy(&sb->s_uuid, uuid, len);
2662 }
2663
2664 /* set sb sysfs name based on sb->s_bdev */
2665 static inline void super_set_sysfs_name_bdev(struct super_block *sb)
2666 {
2667         snprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), "%pg", sb->s_bdev);
2668 }
2669
2670 /* set sb sysfs name based on sb->s_uuid */
2671 static inline void super_set_sysfs_name_uuid(struct super_block *sb)
2672 {
2673         WARN_ON(sb->s_uuid_len != sizeof(sb->s_uuid));
2674         snprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), "%pU", sb->s_uuid.b);
2675 }
2676
2677 /* set sb sysfs name based on sb->s_id */
2678 static inline void super_set_sysfs_name_id(struct super_block *sb)
2679 {
2680         strscpy(sb->s_sysfs_name, sb->s_id, sizeof(sb->s_sysfs_name));
2681 }
2682
2683 /* try to use something standard before you use this */
2684 __printf(2, 3)
2685 static inline void super_set_sysfs_name_generic(struct super_block *sb, const char *fmt, ...)
2686 {
2687         va_list args;
2688
2689         va_start(args, fmt);
2690         vsnprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), fmt, args);
2691         va_end(args);
2692 }
2693
2694 extern int current_umask(void);
2695
2696 extern void ihold(struct inode * inode);
2697 extern void iput(struct inode *);
2698 int inode_update_timestamps(struct inode *inode, int flags);
2699 int generic_update_time(struct inode *, int);
2700
2701 /* /sys/fs */
2702 extern struct kobject *fs_kobj;
2703
2704 #define MAX_RW_COUNT (INT_MAX & PAGE_MASK)
2705
2706 /* fs/open.c */
2707 struct audit_names;
2708 struct filename {
2709         const char              *name;  /* pointer to actual string */
2710         const __user char       *uptr;  /* original userland pointer */
2711         atomic_t                refcnt;
2712         struct audit_names      *aname;
2713         const char              iname[];
2714 };
2715 static_assert(offsetof(struct filename, iname) % sizeof(long) == 0);
2716
2717 static inline struct mnt_idmap *file_mnt_idmap(const struct file *file)
2718 {
2719         return mnt_idmap(file->f_path.mnt);
2720 }
2721
2722 /**
2723  * is_idmapped_mnt - check whether a mount is mapped
2724  * @mnt: the mount to check
2725  *
2726  * If @mnt has an non @nop_mnt_idmap attached to it then @mnt is mapped.
2727  *
2728  * Return: true if mount is mapped, false if not.
2729  */
2730 static inline bool is_idmapped_mnt(const struct vfsmount *mnt)
2731 {
2732         return mnt_idmap(mnt) != &nop_mnt_idmap;
2733 }
2734
2735 extern long vfs_truncate(const struct path *, loff_t);
2736 int do_truncate(struct mnt_idmap *, struct dentry *, loff_t start,
2737                 unsigned int time_attrs, struct file *filp);
2738 extern int vfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2739                         loff_t len);
2740 extern long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags,
2741                         umode_t mode);
2742 extern struct file *file_open_name(struct filename *, int, umode_t);
2743 extern struct file *filp_open(const char *, int, umode_t);
2744 extern struct file *file_open_root(const struct path *,
2745                                    const char *, int, umode_t);
2746 static inline struct file *file_open_root_mnt(struct vfsmount *mnt,
2747                                    const char *name, int flags, umode_t mode)
2748 {
2749         return file_open_root(&(struct path){.mnt = mnt, .dentry = mnt->mnt_root},
2750                               name, flags, mode);
2751 }
2752 struct file *dentry_open(const struct path *path, int flags,
2753                          const struct cred *creds);
2754 struct file *dentry_create(const struct path *path, int flags, umode_t mode,
2755                            const struct cred *cred);
2756 struct path *backing_file_user_path(struct file *f);
2757
2758 /*
2759  * When mmapping a file on a stackable filesystem (e.g., overlayfs), the file
2760  * stored in ->vm_file is a backing file whose f_inode is on the underlying
2761  * filesystem.  When the mapped file path and inode number are displayed to
2762  * user (e.g. via /proc/<pid>/maps), these helpers should be used to get the
2763  * path and inode number to display to the user, which is the path of the fd
2764  * that user has requested to map and the inode number that would be returned
2765  * by fstat() on that same fd.
2766  */
2767 /* Get the path to display in /proc/<pid>/maps */
2768 static inline const struct path *file_user_path(struct file *f)
2769 {
2770         if (unlikely(f->f_mode & FMODE_BACKING))
2771                 return backing_file_user_path(f);
2772         return &f->f_path;
2773 }
2774 /* Get the inode whose inode number to display in /proc/<pid>/maps */
2775 static inline const struct inode *file_user_inode(struct file *f)
2776 {
2777         if (unlikely(f->f_mode & FMODE_BACKING))
2778                 return d_inode(backing_file_user_path(f)->dentry);
2779         return file_inode(f);
2780 }
2781
2782 static inline struct file *file_clone_open(struct file *file)
2783 {
2784         return dentry_open(&file->f_path, file->f_flags, file->f_cred);
2785 }
2786 extern int filp_close(struct file *, fl_owner_t id);
2787
2788 extern struct filename *getname_flags(const char __user *, int);
2789 extern struct filename *getname_uflags(const char __user *, int);
2790 extern struct filename *getname(const char __user *);
2791 extern struct filename *getname_kernel(const char *);
2792 extern struct filename *__getname_maybe_null(const char __user *);
2793 static inline struct filename *getname_maybe_null(const char __user *name, int flags)
2794 {
2795         if (!(flags & AT_EMPTY_PATH))
2796                 return getname(name);
2797
2798         if (!name)
2799                 return NULL;
2800         return __getname_maybe_null(name);
2801 }
2802 extern void putname(struct filename *name);
2803
2804 extern int finish_open(struct file *file, struct dentry *dentry,
2805                         int (*open)(struct inode *, struct file *));
2806 extern int finish_no_open(struct file *file, struct dentry *dentry);
2807
2808 /* Helper for the simple case when original dentry is used */
2809 static inline int finish_open_simple(struct file *file, int error)
2810 {
2811         if (error)
2812                 return error;
2813
2814         return finish_open(file, file->f_path.dentry, NULL);
2815 }
2816
2817 /* fs/dcache.c */
2818 extern void __init vfs_caches_init_early(void);
2819 extern void __init vfs_caches_init(void);
2820
2821 extern struct kmem_cache *names_cachep;
2822
2823 #define __getname()             kmem_cache_alloc(names_cachep, GFP_KERNEL)
2824 #define __putname(name)         kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name))
2825
2826 extern struct super_block *blockdev_superblock;
2827 static inline bool sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
2828 {
2829         return IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) && sb == blockdev_superblock;
2830 }
2831
2832 void emergency_thaw_all(void);
2833 extern int sync_filesystem(struct super_block *);
2834 extern const struct file_operations def_blk_fops;
2835 extern const struct file_operations def_chr_fops;
2836
2837 /* fs/char_dev.c */
2838 #define CHRDEV_MAJOR_MAX 512
2839 /* Marks the bottom of the first segment of free char majors */
2840 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_END 234
2841 /* Marks the top and bottom of the second segment of free char majors */
2842 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_START 511
2843 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_END 384
2844
2845 extern int alloc_chrdev_region(dev_t *, unsigned, unsigned, const char *);
2846 extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
2847 extern int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2848                              unsigned int count, const char *name,
2849                              const struct file_operations *fops);
2850 extern void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2851                                 unsigned int count, const char *name);
2852 extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
2853 extern void chrdev_show(struct seq_file *,off_t);
2854
2855 static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
2856                                   const struct file_operations *fops)
2857 {
2858         return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
2859 }
2860
2861 static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
2862 {
2863         __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
2864 }
2865
2866 extern void init_special_inode(struct inode *, umode_t, dev_t);
2867
2868 /* Invalid inode operations -- fs/bad_inode.c */
2869 extern void make_bad_inode(struct inode *);
2870 extern bool is_bad_inode(struct inode *);
2871
2872 extern int __must_check file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t lstart,
2873                                                 loff_t lend);
2874 extern int __must_check file_check_and_advance_wb_err(struct file *file);
2875 extern int __must_check file_write_and_wait_range(struct file *file,
2876                                                 loff_t start, loff_t end);
2877
2878 static inline int file_write_and_wait(struct file *file)
2879 {
2880         return file_write_and_wait_range(file, 0, LLONG_MAX);
2881 }
2882
2883 extern int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
2884                            int datasync);
2885 extern int vfs_fsync(struct file *file, int datasync);
2886
2887 extern int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
2888                                 unsigned int flags);
2889
2890 static inline bool iocb_is_dsync(const struct kiocb *iocb)
2891 {
2892         return (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC) ||
2893                 IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * Sync the bytes written if this was a synchronous write.  Expect ki_pos
2898  * to already be updated for the write, and will return either the amount
2899  * of bytes passed in, or an error if syncing the file failed.
2900  */
2901 static inline ssize_t generic_write_sync(struct kiocb *iocb, ssize_t count)
2902 {
2903         if (iocb_is_dsync(iocb)) {
2904                 int ret = vfs_fsync_range(iocb->ki_filp,
2905                                 iocb->ki_pos - count, iocb->ki_pos - 1,
2906                                 (iocb->ki_flags & IOCB_SYNC) ? 0 : 1);
2907                 if (ret)
2908                         return ret;
2909         }
2910
2911         return count;
2912 }
2913
2914 extern void emergency_sync(void);
2915 extern void emergency_remount(void);
2916
2917 #ifdef CONFIG_BLOCK
2918 extern int bmap(struct inode *inode, sector_t *block);
2919 #else
2920 static inline int bmap(struct inode *inode,  sector_t *block)
2921 {
2922         return -EINVAL;
2923 }
2924 #endif
2925
2926 int notify_change(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2927                   struct iattr *, struct inode **);
2928 int inode_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2929 int generic_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2930 static inline int file_permission(struct file *file, int mask)
2931 {
2932         return inode_permission(file_mnt_idmap(file),
2933                                 file_inode(file), mask);
2934 }
2935 static inline int path_permission(const struct path *path, int mask)
2936 {
2937         return inode_permission(mnt_idmap(path->mnt),
2938                                 d_inode(path->dentry), mask);
2939 }
2940 int __check_sticky(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
2941                    struct inode *inode);
2942
2943 static inline bool execute_ok(struct inode *inode)
2944 {
2945         return (inode->i_mode & S_IXUGO) || S_ISDIR(inode->i_mode);
2946 }
2947
2948 static inline bool inode_wrong_type(const struct inode *inode, umode_t mode)
2949 {
2950         return (inode->i_mode ^ mode) & S_IFMT;
2951 }
2952
2953 /**
2954  * file_start_write - get write access to a superblock for regular file io
2955  * @file: the file we want to write to
2956  *
2957  * This is a variant of sb_start_write() which is a noop on non-regualr file.
2958  * Should be matched with a call to file_end_write().
2959  */
2960 static inline void file_start_write(struct file *file)
2961 {
2962         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2963                 return;
2964         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
2965 }
2966
2967 static inline bool file_start_write_trylock(struct file *file)
2968 {
2969         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2970                 return true;
2971         return sb_start_write_trylock(file_inode(file)->i_sb);
2972 }
2973
2974 /**
2975  * file_end_write - drop write access to a superblock of a regular file
2976  * @file: the file we wrote to
2977  *
2978  * Should be matched with a call to file_start_write().
2979  */
2980 static inline void file_end_write(struct file *file)
2981 {
2982         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2983                 return;
2984         sb_end_write(file_inode(file)->i_sb);
2985 }
2986
2987 /**
2988  * kiocb_start_write - get write access to a superblock for async file io
2989  * @iocb: the io context we want to submit the write with
2990  *
2991  * This is a variant of sb_start_write() for async io submission.
2992  * Should be matched with a call to kiocb_end_write().
2993  */
2994 static inline void kiocb_start_write(struct kiocb *iocb)
2995 {
2996         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
2997
2998         sb_start_write(inode->i_sb);
2999         /*
3000          * Fool lockdep by telling it the lock got released so that it
3001          * doesn't complain about the held lock when we return to userspace.
3002          */
3003         __sb_writers_release(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
3004 }
3005
3006 /**
3007  * kiocb_end_write - drop write access to a superblock after async file io
3008  * @iocb: the io context we sumbitted the write with
3009  *
3010  * Should be matched with a call to kiocb_start_write().
3011  */
3012 static inline void kiocb_end_write(struct kiocb *iocb)
3013 {
3014         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
3015
3016         /*
3017          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission thread.
3018          */
3019         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
3020         sb_end_write(inode->i_sb);
3021 }
3022
3023 /*
3024  * This is used for regular files where some users -- especially the
3025  * currently executed binary in a process, previously handled via
3026  * VM_DENYWRITE -- cannot handle concurrent write (and maybe mmap
3027  * read-write shared) accesses.
3028  *
3029  * get_write_access() gets write permission for a file.
3030  * put_write_access() releases this write permission.
3031  * deny_write_access() denies write access to a file.
3032  * allow_write_access() re-enables write access to a file.
3033  *
3034  * The i_writecount field of an inode can have the following values:
3035  * 0: no write access, no denied write access
3036  * < 0: (-i_writecount) users that denied write access to the file.
3037  * > 0: (i_writecount) users that have write access to the file.
3038  *
3039  * Normally we operate on that counter with atomic_{inc,dec} and it's safe
3040  * except for the cases where we don't hold i_writecount yet. Then we need to
3041  * use {get,deny}_write_access() - these functions check the sign and refuse
3042  * to do the change if sign is wrong.
3043  */
3044 static inline int get_write_access(struct inode *inode)
3045 {
3046         return atomic_inc_unless_negative(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
3047 }
3048 static inline int deny_write_access(struct file *file)
3049 {
3050         struct inode *inode = file_inode(file);
3051         return atomic_dec_unless_positive(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
3052 }
3053 static inline void put_write_access(struct inode * inode)
3054 {
3055         atomic_dec(&inode->i_writecount);
3056 }
3057 static inline void allow_write_access(struct file *file)
3058 {
3059         if (file)
3060                 atomic_inc(&file_inode(file)->i_writecount);
3061 }
3062 static inline bool inode_is_open_for_write(const struct inode *inode)
3063 {
3064         return atomic_read(&inode->i_writecount) > 0;
3065 }
3066
3067 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
3068 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
3069 {
3070         BUG_ON(atomic_dec_return(&inode->i_readcount) < 0);
3071 }
3072 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
3073 {
3074         atomic_inc(&inode->i_readcount);
3075 }
3076 #else
3077 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
3078 {
3079         return;
3080 }
3081 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
3082 {
3083         return;
3084 }
3085 #endif
3086 extern int do_pipe_flags(int *, int);
3087
3088 extern ssize_t kernel_read(struct file *, void *, size_t, loff_t *);
3089 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos);
3090 extern ssize_t kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
3091 extern ssize_t __kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
3092 extern struct file * open_exec(const char *);
3093  
3094 /* fs/dcache.c -- generic fs support functions */
3095 extern bool is_subdir(struct dentry *, struct dentry *);
3096 extern bool path_is_under(const struct path *, const struct path *);
3097
3098 extern char *file_path(struct file *, char *, int);
3099
3100 /**
3101  * is_dot_dotdot - returns true only if @name is "." or ".."
3102  * @name: file name to check
3103  * @len: length of file name, in bytes
3104  */
3105 static inline bool is_dot_dotdot(const char *name, size_t len)
3106 {
3107         return len && unlikely(name[0] == '.') &&
3108                 (len == 1 || (len == 2 && name[1] == '.'));
3109 }
3110
3111 #include <linux/err.h>
3112
3113 /* needed for stackable file system support */
3114 extern loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3115
3116 extern loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3117
3118 extern int inode_init_always_gfp(struct super_block *, struct inode *, gfp_t);
3119 static inline int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
3120 {
3121         return inode_init_always_gfp(sb, inode, GFP_NOFS);
3122 }
3123
3124 extern void inode_init_once(struct inode *);
3125 extern void address_space_init_once(struct address_space *mapping);
3126 extern struct inode * igrab(struct inode *);
3127 extern ino_t iunique(struct super_block *, ino_t);
3128 extern int inode_needs_sync(struct inode *inode);
3129 extern int generic_delete_inode(struct inode *inode);
3130 static inline int generic_drop_inode(struct inode *inode)
3131 {
3132         return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
3133 }
3134 extern void d_mark_dontcache(struct inode *inode);
3135
3136 extern struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb,
3137                 unsigned long hashval, int (*test)(struct inode *, void *),
3138                 void *data);
3139 extern struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
3140                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data);
3141 extern struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3142
3143 extern struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
3144                 int (*test)(struct inode *, void *),
3145                 int (*set)(struct inode *, void *),
3146                 void *data);
3147 struct inode *iget5_locked(struct super_block *, unsigned long,
3148                            int (*test)(struct inode *, void *),
3149                            int (*set)(struct inode *, void *), void *);
3150 struct inode *iget5_locked_rcu(struct super_block *, unsigned long,
3151                                int (*test)(struct inode *, void *),
3152                                int (*set)(struct inode *, void *), void *);
3153 extern struct inode * iget_locked(struct super_block *, unsigned long);
3154 extern struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *,
3155                                        unsigned long,
3156                                        int (*match)(struct inode *,
3157                                                     unsigned long, void *),
3158                                        void *data);
3159 extern struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *, unsigned long,
3160                                     int (*)(struct inode *, void *), void *);
3161 extern struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *, unsigned long);
3162 extern int insert_inode_locked4(struct inode *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), void *);
3163 extern int insert_inode_locked(struct inode *);
3164 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
3165 extern void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode);
3166 #else
3167 static inline void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode) { };
3168 #endif
3169 extern void unlock_new_inode(struct inode *);
3170 extern void discard_new_inode(struct inode *);
3171 extern unsigned int get_next_ino(void);
3172 extern void evict_inodes(struct super_block *sb);
3173 void dump_mapping(const struct address_space *);
3174
3175 /*
3176  * Userspace may rely on the inode number being non-zero. For example, glibc
3177  * simply ignores files with zero i_ino in unlink() and other places.
3178  *
3179  * As an additional complication, if userspace was compiled with
3180  * _FILE_OFFSET_BITS=32 on a 64-bit kernel we'll only end up reading out the
3181  * lower 32 bits, so we need to check that those aren't zero explicitly. With
3182  * _FILE_OFFSET_BITS=64, this may cause some harmless false-negatives, but
3183  * better safe than sorry.
3184  */
3185 static inline bool is_zero_ino(ino_t ino)
3186 {
3187         return (u32)ino == 0;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * inode->i_lock must be held
3192  */
3193 static inline void __iget(struct inode *inode)
3194 {
3195         atomic_inc(&inode->i_count);
3196 }
3197
3198 extern void iget_failed(struct inode *);
3199 extern void clear_inode(struct inode *);
3200 extern void __destroy_inode(struct inode *);
3201 extern struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb);
3202 extern struct inode *new_inode(struct super_block *sb);
3203 extern void free_inode_nonrcu(struct inode *inode);
3204 extern int setattr_should_drop_suidgid(struct mnt_idmap *, struct inode *);
3205 extern int file_remove_privs_flags(struct file *file, unsigned int flags);
3206 extern int file_remove_privs(struct file *);
3207 int setattr_should_drop_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
3208                              const struct inode *inode);
3209
3210 /*
3211  * This must be used for allocating filesystems specific inodes to set
3212  * up the inode reclaim context correctly.
3213  */
3214 #define alloc_inode_sb(_sb, _cache, _gfp) kmem_cache_alloc_lru(_cache, &_sb->s_inode_lru, _gfp)
3215
3216 extern void __insert_inode_hash(struct inode *, unsigned long hashval);
3217 static inline void insert_inode_hash(struct inode *inode)
3218 {
3219         __insert_inode_hash(inode, inode->i_ino);
3220 }
3221
3222 extern void __remove_inode_hash(struct inode *);
3223 static inline void remove_inode_hash(struct inode *inode)
3224 {
3225         if (!inode_unhashed(inode) && !hlist_fake(&inode->i_hash))
3226                 __remove_inode_hash(inode);
3227 }
3228
3229 extern void inode_sb_list_add(struct inode *inode);
3230 extern void inode_add_lru(struct inode *inode);
3231
3232 extern int sb_set_blocksize(struct super_block *, int);
3233 extern int sb_min_blocksize(struct super_block *, int);
3234
3235 extern int generic_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
3236 extern int generic_file_readonly_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
3237 extern ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3238 int generic_write_checks_count(struct kiocb *iocb, loff_t *count);
3239 extern int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
3240                 loff_t *count);
3241 extern int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out);
3242 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
3243                 ssize_t already_read);
3244 extern ssize_t generic_file_read_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3245 extern ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3246 extern ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3247 extern ssize_t generic_file_direct_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3248 ssize_t generic_perform_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3249 ssize_t direct_write_fallback(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
3250                 ssize_t direct_written, ssize_t buffered_written);
3251
3252 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
3253                 rwf_t flags);
3254 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
3255                 rwf_t flags);
3256 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
3257                            struct iov_iter *iter);
3258 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
3259                             struct iov_iter *iter);
3260
3261 /* fs/splice.c */
3262 ssize_t filemap_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
3263                             struct pipe_inode_info *pipe,
3264                             size_t len, unsigned int flags);
3265 ssize_t copy_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
3266                          struct pipe_inode_info *pipe,
3267                          size_t len, unsigned int flags);
3268 extern ssize_t iter_file_splice_write(struct pipe_inode_info *,
3269                 struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
3270
3271
3272 extern void
3273 file_ra_state_init(struct file_ra_state *ra, struct address_space *mapping);
3274 extern loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3275 extern loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize);
3276 extern loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3277 extern loff_t generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset,
3278                 int whence, loff_t maxsize, loff_t eof);
3279 loff_t generic_llseek_cookie(struct file *file, loff_t offset, int whence,
3280                              u64 *cookie);
3281 extern loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset,
3282                 int whence, loff_t size);
3283 extern loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *, loff_t, int, loff_t);
3284 extern loff_t no_seek_end_llseek(struct file *, loff_t, int);
3285 int rw_verify_area(int, struct file *, const loff_t *, size_t);
3286 extern int generic_file_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3287 extern int nonseekable_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3288 extern int stream_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3289
3290 #ifdef CONFIG_BLOCK
3291 typedef void (dio_submit_t)(struct bio *bio, struct inode *inode,
3292                             loff_t file_offset);
3293
3294 enum {
3295         /* need locking between buffered and direct access */
3296         DIO_LOCKING     = 0x01,
3297
3298         /* filesystem does not support filling holes */
3299         DIO_SKIP_HOLES  = 0x02,
3300 };
3301
3302 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
3303                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
3304                              get_block_t get_block,
3305                              dio_iodone_t end_io,
3306                              int flags);
3307
3308 static inline ssize_t blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb,
3309                                          struct inode *inode,
3310                                          struct iov_iter *iter,
3311                                          get_block_t get_block)
3312 {
3313         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, inode->i_sb->s_bdev, iter,
3314                         get_block, NULL, DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES);
3315 }
3316 #endif
3317
3318 bool inode_dio_finished(const struct inode *inode);
3319 void inode_dio_wait(struct inode *inode);
3320 void inode_dio_wait_interruptible(struct inode *inode);
3321
3322 /**
3323  * inode_dio_begin - signal start of a direct I/O requests
3324  * @inode: inode the direct I/O happens on
3325  *
3326  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
3327  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
3328  */
3329 static inline void inode_dio_begin(struct inode *inode)
3330 {
3331         atomic_inc(&inode->i_dio_count);
3332 }
3333
3334 /**
3335  * inode_dio_end - signal finish of a direct I/O requests
3336  * @inode: inode the direct I/O happens on
3337  *
3338  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
3339  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
3340  */
3341 static inline void inode_dio_end(struct inode *inode)
3342 {
3343         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
3344                 wake_up_var(&inode->i_dio_count);
3345 }
3346
3347 extern void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
3348                             unsigned int mask);
3349
3350 extern const struct file_operations generic_ro_fops;
3351
3352 #define special_file(m) (S_ISCHR(m)||S_ISBLK(m)||S_ISFIFO(m)||S_ISSOCK(m))
3353
3354 extern int readlink_copy(char __user *, int, const char *);
3355 extern int page_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
3356 extern const char *page_get_link(struct dentry *, struct inode *,
3357                                  struct delayed_call *);
3358 extern void page_put_link(void *);
3359 extern int page_symlink(struct inode *inode, const char *symname, int len);
3360 extern const struct inode_operations page_symlink_inode_operations;
3361 extern void kfree_link(void *);
3362 void fill_mg_cmtime(struct kstat *stat, u32 request_mask, struct inode *inode);
3363 void generic_fillattr(struct mnt_idmap *, u32, struct inode *, struct kstat *);
3364 void generic_fill_statx_attr(struct inode *inode, struct kstat *stat);
3365 void generic_fill_statx_atomic_writes(struct kstat *stat,
3366                                       unsigned int unit_min,
3367                                       unsigned int unit_max);
3368 extern int vfs_getattr_nosec(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
3369 extern int vfs_getattr(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
3370 void __inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3371 void inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3372 void __inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3373 void inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3374 static inline loff_t __inode_get_bytes(struct inode *inode)
3375 {
3376         return (((loff_t)inode->i_blocks) << 9) + inode->i_bytes;
3377 }
3378 loff_t inode_get_bytes(struct inode *inode);
3379 void inode_set_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3380 const char *simple_get_link(struct dentry *, struct inode *,
3381                             struct delayed_call *);
3382 extern const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations;
3383
3384 extern int iterate_dir(struct file *, struct dir_context *);
3385
3386 int vfs_fstatat(int dfd, const char __user *filename, struct kstat *stat,
3387                 int flags);
3388 int vfs_fstat(int fd, struct kstat *stat);
3389
3390 static inline int vfs_stat(const char __user *filename, struct kstat *stat)
3391 {
3392         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, filename, stat, 0);
3393 }
3394 static inline int vfs_lstat(const char __user *name, struct kstat *stat)
3395 {
3396         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, name, stat, AT_SYMLINK_NOFOLLOW);
3397 }
3398
3399 extern const char *vfs_get_link(struct dentry *, struct delayed_call *);
3400 extern int vfs_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
3401
3402 extern struct file_system_type *get_filesystem(struct file_system_type *fs);
3403 extern void put_filesystem(struct file_system_type *fs);
3404 extern struct file_system_type *get_fs_type(const char *name);
3405 extern void drop_super(struct super_block *sb);
3406 extern void drop_super_exclusive(struct super_block *sb);
3407 extern void iterate_supers(void (*)(struct super_block *, void *), void *);
3408 extern void iterate_supers_type(struct file_system_type *,
3409                                 void (*)(struct super_block *, void *), void *);
3410
3411 extern int dcache_dir_open(struct inode *, struct file *);
3412 extern int dcache_dir_close(struct inode *, struct file *);
3413 extern loff_t dcache_dir_lseek(struct file *, loff_t, int);
3414 extern int dcache_readdir(struct file *, struct dir_context *);
3415 extern int simple_setattr(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
3416                           struct iattr *);
3417 extern int simple_getattr(struct mnt_idmap *, const struct path *,
3418                           struct kstat *, u32, unsigned int);
3419 extern int simple_statfs(struct dentry *, struct kstatfs *);
3420 extern int simple_open(struct inode *inode, struct file *file);
3421 extern int simple_link(struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
3422 extern int simple_unlink(struct inode *, struct dentry *);
3423 extern int simple_rmdir(struct inode *, struct dentry *);
3424 void simple_rename_timestamp(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3425                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3426 extern int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3427                                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3428 extern int simple_rename(struct mnt_idmap *, struct inode *,
3429                          struct dentry *, struct inode *, struct dentry *,
3430                          unsigned int);
3431 extern void simple_recursive_removal(struct dentry *,
3432                               void (*callback)(struct dentry *));
3433 extern int noop_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3434 extern ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
3435 extern int simple_empty(struct dentry *);
3436 extern int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3437                         loff_t pos, unsigned len,
3438                         struct folio **foliop, void **fsdata);
3439 extern const struct address_space_operations ram_aops;
3440 extern int always_delete_dentry(const struct dentry *);
3441 extern struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *);
3442 extern int simple_nosetlease(struct file *, int, struct file_lease **, void **);
3443 extern const struct dentry_operations simple_dentry_operations;
3444
3445 extern struct dentry *simple_lookup(struct inode *, struct dentry *, unsigned int flags);
3446 extern ssize_t generic_read_dir(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
3447 extern const struct file_operations simple_dir_operations;
3448 extern const struct inode_operations simple_dir_inode_operations;
3449 extern void make_empty_dir_inode(struct inode *inode);
3450 extern bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode);
3451 struct tree_descr { const char *name; const struct file_operations *ops; int mode; };
3452 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *, const char *);
3453 extern int simple_fill_super(struct super_block *, unsigned long,
3454                              const struct tree_descr *);
3455 extern int simple_pin_fs(struct file_system_type *, struct vfsmount **mount, int *count);
3456 extern void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count);
3457
3458 extern ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count,
3459                         loff_t *ppos, const void *from, size_t available);
3460 extern ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
3461                 const void __user *from, size_t count);
3462
3463 struct offset_ctx {
3464         struct maple_tree       mt;
3465         unsigned long           next_offset;
3466 };
3467
3468 void simple_offset_init(struct offset_ctx *octx);
3469 int simple_offset_add(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry);
3470 void simple_offset_remove(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry);
3471 int simple_offset_empty(struct dentry *dentry);
3472 int simple_offset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3473                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3474 int simple_offset_rename_exchange(struct inode *old_dir,
3475                                   struct dentry *old_dentry,
3476                                   struct inode *new_dir,
3477                                   struct dentry *new_dentry);
3478 void simple_offset_destroy(struct offset_ctx *octx);
3479
3480 extern const struct file_operations simple_offset_dir_operations;
3481
3482 extern int __generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3483 extern int generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3484
3485 extern int generic_check_addressable(unsigned, u64);
3486
3487 extern void generic_set_sb_d_ops(struct super_block *sb);
3488 extern int generic_ci_match(const struct inode *parent,
3489                             const struct qstr *name,
3490                             const struct qstr *folded_name,
3491                             const u8 *de_name, u32 de_name_len);
3492
3493 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
3494 int generic_ci_d_hash(const struct dentry *dentry, struct qstr *str);
3495 int generic_ci_d_compare(const struct dentry *dentry, unsigned int len,
3496                          const char *str, const struct qstr *name);
3497
3498 /**
3499  * generic_ci_validate_strict_name - Check if a given name is suitable
3500  * for a directory
3501  *
3502  * This functions checks if the proposed filename is valid for the
3503  * parent directory. That means that only valid UTF-8 filenames will be
3504  * accepted for casefold directories from filesystems created with the
3505  * strict encoding flag.  That also means that any name will be
3506  * accepted for directories that doesn't have casefold enabled, or
3507  * aren't being strict with the encoding.
3508  *
3509  * @dir: inode of the directory where the new file will be created
3510  * @name: name of the new file
3511  *
3512  * Return:
3513  * * True: if the filename is suitable for this directory. It can be
3514  *   true if a given name is not suitable for a strict encoding
3515  *   directory, but the directory being used isn't strict
3516  * * False if the filename isn't suitable for this directory. This only
3517  *   happens when a directory is casefolded and the filesystem is strict
3518  *   about its encoding.
3519  */
3520 static inline bool generic_ci_validate_strict_name(struct inode *dir, struct qstr *name)
3521 {
3522         if (!IS_CASEFOLDED(dir) || !sb_has_strict_encoding(dir->i_sb))
3523                 return true;
3524
3525         /*
3526          * A casefold dir must have a encoding set, unless the filesystem
3527          * is corrupted
3528          */
3529         if (WARN_ON_ONCE(!dir->i_sb->s_encoding))
3530                 return true;
3531
3532         return !utf8_validate(dir->i_sb->s_encoding, name);
3533 }
3534 #else
3535 static inline bool generic_ci_validate_strict_name(struct inode *dir, struct qstr *name)
3536 {
3537         return true;
3538 }
3539 #endif
3540
3541 static inline bool sb_has_encoding(const struct super_block *sb)
3542 {
3543 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
3544         return !!sb->s_encoding;
3545 #else
3546         return false;
3547 #endif
3548 }
3549
3550 int may_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
3551                 unsigned int ia_valid);
3552 int setattr_prepare(struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
3553 extern int inode_newsize_ok(const struct inode *, loff_t offset);
3554 void setattr_copy(struct mnt_idmap *, struct inode *inode,
3555                   const struct iattr *attr);
3556
3557 extern int file_update_time(struct file *file);
3558
3559 static inline bool vma_is_dax(const struct vm_area_struct *vma)
3560 {
3561         return vma->vm_file && IS_DAX(vma->vm_file->f_mapping->host);
3562 }
3563
3564 static inline bool vma_is_fsdax(struct vm_area_struct *vma)
3565 {
3566         struct inode *inode;
3567
3568         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX) || !vma->vm_file)
3569                 return false;
3570         if (!vma_is_dax(vma))
3571                 return false;
3572         inode = file_inode(vma->vm_file);
3573         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
3574                 return false; /* device-dax */
3575         return true;
3576 }
3577
3578 static inline int iocb_flags(struct file *file)
3579 {
3580         int res = 0;
3581         if (file->f_flags & O_APPEND)
3582                 res |= IOCB_APPEND;
3583         if (file->f_flags & O_DIRECT)
3584                 res |= IOCB_DIRECT;
3585         if (file->f_flags & O_DSYNC)
3586                 res |= IOCB_DSYNC;
3587         if (file->f_flags & __O_SYNC)
3588                 res |= IOCB_SYNC;
3589         return res;
3590 }
3591
3592 static inline int kiocb_set_rw_flags(struct kiocb *ki, rwf_t flags,
3593                                      int rw_type)
3594 {
3595         int kiocb_flags = 0;
3596
3597         /* make sure there's no overlap between RWF and private IOCB flags */
3598         BUILD_BUG_ON((__force int) RWF_SUPPORTED & IOCB_EVENTFD);
3599
3600         if (!flags)
3601                 return 0;
3602         if (unlikely(flags & ~RWF_SUPPORTED))
3603                 return -EOPNOTSUPP;
3604         if (unlikely((flags & RWF_APPEND) && (flags & RWF_NOAPPEND)))
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         if (flags & RWF_NOWAIT) {
3608                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_NOWAIT))
3609                         return -EOPNOTSUPP;
3610         }
3611         if (flags & RWF_ATOMIC) {
3612                 if (rw_type != WRITE)
3613                         return -EOPNOTSUPP;
3614                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_CAN_ATOMIC_WRITE))
3615                         return -EOPNOTSUPP;
3616         }
3617         kiocb_flags |= (__force int) (flags & RWF_SUPPORTED);
3618         if (flags & RWF_SYNC)
3619                 kiocb_flags |= IOCB_DSYNC;
3620
3621         if ((flags & RWF_NOAPPEND) && (ki->ki_flags & IOCB_APPEND)) {
3622                 if (IS_APPEND(file_inode(ki->ki_filp)))
3623                         return -EPERM;
3624                 ki->ki_flags &= ~IOCB_APPEND;
3625         }
3626
3627         ki->ki_flags |= kiocb_flags;
3628         return 0;
3629 }
3630
3631 /* Transaction based IO helpers */
3632
3633 /*
3634  * An argresp is stored in an allocated page and holds the
3635  * size of the argument or response, along with its content
3636  */
3637 struct simple_transaction_argresp {
3638         ssize_t size;
3639         char data[];
3640 };
3641
3642 #define SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT (PAGE_SIZE - sizeof(struct simple_transaction_argresp))
3643
3644 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf,
3645                                 size_t size);
3646 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf,
3647                                 size_t size, loff_t *pos);
3648 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file);
3649
3650 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n);
3651
3652 /*
3653  * simple attribute files
3654  *
3655  * These attributes behave similar to those in sysfs:
3656  *
3657  * Writing to an attribute immediately sets a value, an open file can be
3658  * written to multiple times.
3659  *
3660  * Reading from an attribute creates a buffer from the value that might get
3661  * read with multiple read calls. When the attribute has been read
3662  * completely, no further read calls are possible until the file is opened
3663  * again.
3664  *
3665  * All attributes contain a text representation of a numeric value
3666  * that are accessed with the get() and set() functions.
3667  */
3668 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, __is_signed)       \
3669 static int __fops ## _open(struct inode *inode, struct file *file)      \
3670 {                                                                       \
3671         __simple_attr_check_format(__fmt, 0ull);                        \
3672         return simple_attr_open(inode, file, __get, __set, __fmt);      \
3673 }                                                                       \
3674 static const struct file_operations __fops = {                          \
3675         .owner   = THIS_MODULE,                                         \
3676         .open    = __fops ## _open,                                     \
3677         .release = simple_attr_release,                                 \
3678         .read    = simple_attr_read,                                    \
3679         .write   = (__is_signed) ? simple_attr_write_signed : simple_attr_write,        \
3680         .llseek  = generic_file_llseek,                                 \
3681 }
3682
3683 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(__fops, __get, __set, __fmt)            \
3684         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, false)
3685
3686 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_SIGNED(__fops, __get, __set, __fmt)     \
3687         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, true)
3688
3689 static inline __printf(1, 2)
3690 void __simple_attr_check_format(const char *fmt, ...)
3691 {
3692         /* don't do anything, just let the compiler check the arguments; */
3693 }
3694
3695 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
3696                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
3697                      const char *fmt);
3698 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file);
3699 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
3700                          size_t len, loff_t *ppos);
3701 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
3702                           size_t len, loff_t *ppos);
3703 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
3704                                  size_t len, loff_t *ppos);
3705
3706 struct ctl_table;
3707 int __init list_bdev_fs_names(char *buf, size_t size);
3708
3709 #define __FMODE_EXEC            ((__force int) FMODE_EXEC)
3710 #define __FMODE_NONOTIFY        ((__force int) FMODE_NONOTIFY)
3711
3712 #define ACC_MODE(x) ("\004\002\006\006"[(x)&O_ACCMODE])
3713 #define OPEN_FMODE(flag) ((__force fmode_t)(((flag + 1) & O_ACCMODE) | \
3714                                             (flag & __FMODE_NONOTIFY)))
3715
3716 static inline bool is_sxid(umode_t mode)
3717 {
3718         return mode & (S_ISUID | S_ISGID);
3719 }
3720
3721 static inline int check_sticky(struct mnt_idmap *idmap,
3722                                struct inode *dir, struct inode *inode)
3723 {
3724         if (!(dir->i_mode & S_ISVTX))
3725                 return 0;
3726
3727         return __check_sticky(idmap, dir, inode);
3728 }
3729
3730 static inline void inode_has_no_xattr(struct inode *inode)
3731 {
3732         if (!is_sxid(inode->i_mode) && (inode->i_sb->s_flags & SB_NOSEC))
3733                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
3734 }
3735
3736 static inline bool is_root_inode(struct inode *inode)
3737 {
3738         return inode == inode->i_sb->s_root->d_inode;
3739 }
3740
3741 static inline bool dir_emit(struct dir_context *ctx,
3742                             const char *name, int namelen,
3743                             u64 ino, unsigned type)
3744 {
3745         return ctx->actor(ctx, name, namelen, ctx->pos, ino, type);
3746 }
3747 static inline bool dir_emit_dot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3748 {
3749         return ctx->actor(ctx, ".", 1, ctx->pos,
3750                           file->f_path.dentry->d_inode->i_ino, DT_DIR);
3751 }
3752 static inline bool dir_emit_dotdot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3753 {
3754         return ctx->actor(ctx, "..", 2, ctx->pos,
3755                           d_parent_ino(file->f_path.dentry), DT_DIR);
3756 }
3757 static inline bool dir_emit_dots(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3758 {
3759         if (ctx->pos == 0) {
3760                 if (!dir_emit_dot(file, ctx))
3761                         return false;
3762                 ctx->pos = 1;
3763         }
3764         if (ctx->pos == 1) {
3765                 if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
3766                         return false;
3767                 ctx->pos = 2;
3768         }
3769         return true;
3770 }
3771 static inline bool dir_relax(struct inode *inode)
3772 {
3773         inode_unlock(inode);
3774         inode_lock(inode);
3775         return !IS_DEADDIR(inode);
3776 }
3777
3778 static inline bool dir_relax_shared(struct inode *inode)
3779 {
3780         inode_unlock_shared(inode);
3781         inode_lock_shared(inode);
3782         return !IS_DEADDIR(inode);
3783 }
3784
3785 extern bool path_noexec(const struct path *path);
3786 extern void inode_nohighmem(struct inode *inode);
3787
3788 /* mm/fadvise.c */
3789 extern int vfs_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3790                        int advice);
3791 extern int generic_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3792                            int advice);
3793
3794 static inline bool vfs_empty_path(int dfd, const char __user *path)
3795 {
3796         char c;
3797
3798         if (dfd < 0)
3799                 return false;
3800
3801         /* We now allow NULL to be used for empty path. */
3802         if (!path)
3803                 return true;
3804
3805         if (unlikely(get_user(c, path)))
3806                 return false;
3807
3808         return !c;
3809 }
3810
3811 int generic_atomic_write_valid(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
3812
3813 #endif /* _LINUX_FS_H */
This page took 0.27422 seconds and 4 git commands to generate.