]> Git Repo - linux.git/blob - include/linux/fs.h
Merge tag 'vfs-6.14-rc1.libfs' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[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 #define IOCB_DONTCACHE          (__force int) RWF_DONTCACHE
326
327 /* non-RWF related bits - start at 16 */
328 #define IOCB_EVENTFD            (1 << 16)
329 #define IOCB_DIRECT             (1 << 17)
330 #define IOCB_WRITE              (1 << 18)
331 /* iocb->ki_waitq is valid */
332 #define IOCB_WAITQ              (1 << 19)
333 #define IOCB_NOIO               (1 << 20)
334 /* can use bio alloc cache */
335 #define IOCB_ALLOC_CACHE        (1 << 21)
336 /*
337  * IOCB_DIO_CALLER_COMP can be set by the iocb owner, to indicate that the
338  * iocb completion can be passed back to the owner for execution from a safe
339  * context rather than needing to be punted through a workqueue. If this
340  * flag is set, the bio completion handling may set iocb->dio_complete to a
341  * handler function and iocb->private to context information for that handler.
342  * The issuer should call the handler with that context information from task
343  * context to complete the processing of the iocb. Note that while this
344  * provides a task context for the dio_complete() callback, it should only be
345  * used on the completion side for non-IO generating completions. It's fine to
346  * call blocking functions from this callback, but they should not wait for
347  * unrelated IO (like cache flushing, new IO generation, etc).
348  */
349 #define IOCB_DIO_CALLER_COMP    (1 << 22)
350 /* kiocb is a read or write operation submitted by fs/aio.c. */
351 #define IOCB_AIO_RW             (1 << 23)
352
353 /* for use in trace events */
354 #define TRACE_IOCB_STRINGS \
355         { IOCB_HIPRI,           "HIPRI" }, \
356         { IOCB_DSYNC,           "DSYNC" }, \
357         { IOCB_SYNC,            "SYNC" }, \
358         { IOCB_NOWAIT,          "NOWAIT" }, \
359         { IOCB_APPEND,          "APPEND" }, \
360         { IOCB_ATOMIC,          "ATOMIC" }, \
361         { IOCB_DONTCACHE,       "DONTCACHE" }, \
362         { IOCB_EVENTFD,         "EVENTFD"}, \
363         { IOCB_DIRECT,          "DIRECT" }, \
364         { IOCB_WRITE,           "WRITE" }, \
365         { IOCB_WAITQ,           "WAITQ" }, \
366         { IOCB_NOIO,            "NOIO" }, \
367         { IOCB_ALLOC_CACHE,     "ALLOC_CACHE" }, \
368         { IOCB_DIO_CALLER_COMP, "CALLER_COMP" }
369
370 struct kiocb {
371         struct file             *ki_filp;
372         loff_t                  ki_pos;
373         void (*ki_complete)(struct kiocb *iocb, long ret);
374         void                    *private;
375         int                     ki_flags;
376         u16                     ki_ioprio; /* See linux/ioprio.h */
377         union {
378                 /*
379                  * Only used for async buffered reads, where it denotes the
380                  * page waitqueue associated with completing the read. Valid
381                  * IFF IOCB_WAITQ is set.
382                  */
383                 struct wait_page_queue  *ki_waitq;
384                 /*
385                  * Can be used for O_DIRECT IO, where the completion handling
386                  * is punted back to the issuer of the IO. May only be set
387                  * if IOCB_DIO_CALLER_COMP is set by the issuer, and the issuer
388                  * must then check for presence of this handler when ki_complete
389                  * is invoked. The data passed in to this handler must be
390                  * assigned to ->private when dio_complete is assigned.
391                  */
392                 ssize_t (*dio_complete)(void *data);
393         };
394 };
395
396 static inline bool is_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb)
397 {
398         return kiocb->ki_complete == NULL;
399 }
400
401 struct address_space_operations {
402         int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
403         int (*read_folio)(struct file *, struct folio *);
404
405         /* Write back some dirty pages from this mapping. */
406         int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);
407
408         /* Mark a folio dirty.  Return true if this dirtied it */
409         bool (*dirty_folio)(struct address_space *, struct folio *);
410
411         void (*readahead)(struct readahead_control *);
412
413         int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,
414                                 loff_t pos, unsigned len,
415                                 struct folio **foliop, void **fsdata);
416         int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,
417                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
418                                 struct folio *folio, void *fsdata);
419
420         /* Unfortunately this kludge is needed for FIBMAP. Don't use it */
421         sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);
422         void (*invalidate_folio) (struct folio *, size_t offset, size_t len);
423         bool (*release_folio)(struct folio *, gfp_t);
424         void (*free_folio)(struct folio *folio);
425         ssize_t (*direct_IO)(struct kiocb *, struct iov_iter *iter);
426         /*
427          * migrate the contents of a folio to the specified target. If
428          * migrate_mode is MIGRATE_ASYNC, it must not block.
429          */
430         int (*migrate_folio)(struct address_space *, struct folio *dst,
431                         struct folio *src, enum migrate_mode);
432         int (*launder_folio)(struct folio *);
433         bool (*is_partially_uptodate) (struct folio *, size_t from,
434                         size_t count);
435         void (*is_dirty_writeback) (struct folio *, bool *dirty, bool *wb);
436         int (*error_remove_folio)(struct address_space *, struct folio *);
437
438         /* swapfile support */
439         int (*swap_activate)(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
440                                 sector_t *span);
441         void (*swap_deactivate)(struct file *file);
442         int (*swap_rw)(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
443 };
444
445 extern const struct address_space_operations empty_aops;
446
447 /**
448  * struct address_space - Contents of a cacheable, mappable object.
449  * @host: Owner, either the inode or the block_device.
450  * @i_pages: Cached pages.
451  * @invalidate_lock: Guards coherency between page cache contents and
452  *   file offset->disk block mappings in the filesystem during invalidates.
453  *   It is also used to block modification of page cache contents through
454  *   memory mappings.
455  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use for allocating pages.
456  * @i_mmap_writable: Number of VM_SHARED, VM_MAYWRITE mappings.
457  * @nr_thps: Number of THPs in the pagecache (non-shmem only).
458  * @i_mmap: Tree of private and shared mappings.
459  * @i_mmap_rwsem: Protects @i_mmap and @i_mmap_writable.
460  * @nrpages: Number of page entries, protected by the i_pages lock.
461  * @writeback_index: Writeback starts here.
462  * @a_ops: Methods.
463  * @flags: Error bits and flags (AS_*).
464  * @wb_err: The most recent error which has occurred.
465  * @i_private_lock: For use by the owner of the address_space.
466  * @i_private_list: For use by the owner of the address_space.
467  * @i_private_data: For use by the owner of the address_space.
468  */
469 struct address_space {
470         struct inode            *host;
471         struct xarray           i_pages;
472         struct rw_semaphore     invalidate_lock;
473         gfp_t                   gfp_mask;
474         atomic_t                i_mmap_writable;
475 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
476         /* number of thp, only for non-shmem files */
477         atomic_t                nr_thps;
478 #endif
479         struct rb_root_cached   i_mmap;
480         unsigned long           nrpages;
481         pgoff_t                 writeback_index;
482         const struct address_space_operations *a_ops;
483         unsigned long           flags;
484         errseq_t                wb_err;
485         spinlock_t              i_private_lock;
486         struct list_head        i_private_list;
487         struct rw_semaphore     i_mmap_rwsem;
488         void *                  i_private_data;
489 } __attribute__((aligned(sizeof(long)))) __randomize_layout;
490         /*
491          * On most architectures that alignment is already the case; but
492          * must be enforced here for CRIS, to let the least significant bit
493          * of struct page's "mapping" pointer be used for PAGE_MAPPING_ANON.
494          */
495
496 /* XArray tags, for tagging dirty and writeback pages in the pagecache. */
497 #define PAGECACHE_TAG_DIRTY     XA_MARK_0
498 #define PAGECACHE_TAG_WRITEBACK XA_MARK_1
499 #define PAGECACHE_TAG_TOWRITE   XA_MARK_2
500
501 /*
502  * Returns true if any of the pages in the mapping are marked with the tag.
503  */
504 static inline bool mapping_tagged(struct address_space *mapping, xa_mark_t tag)
505 {
506         return xa_marked(&mapping->i_pages, tag);
507 }
508
509 static inline void i_mmap_lock_write(struct address_space *mapping)
510 {
511         down_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
512 }
513
514 static inline int i_mmap_trylock_write(struct address_space *mapping)
515 {
516         return down_write_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
517 }
518
519 static inline void i_mmap_unlock_write(struct address_space *mapping)
520 {
521         up_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
522 }
523
524 static inline int i_mmap_trylock_read(struct address_space *mapping)
525 {
526         return down_read_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
527 }
528
529 static inline void i_mmap_lock_read(struct address_space *mapping)
530 {
531         down_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
532 }
533
534 static inline void i_mmap_unlock_read(struct address_space *mapping)
535 {
536         up_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
537 }
538
539 static inline void i_mmap_assert_locked(struct address_space *mapping)
540 {
541         lockdep_assert_held(&mapping->i_mmap_rwsem);
542 }
543
544 static inline void i_mmap_assert_write_locked(struct address_space *mapping)
545 {
546         lockdep_assert_held_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
547 }
548
549 /*
550  * Might pages of this file be mapped into userspace?
551  */
552 static inline int mapping_mapped(struct address_space *mapping)
553 {
554         return  !RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root);
555 }
556
557 /*
558  * Might pages of this file have been modified in userspace?
559  * Note that i_mmap_writable counts all VM_SHARED, VM_MAYWRITE vmas: do_mmap
560  * marks vma as VM_SHARED if it is shared, and the file was opened for
561  * writing i.e. vma may be mprotected writable even if now readonly.
562  *
563  * If i_mmap_writable is negative, no new writable mappings are allowed. You
564  * can only deny writable mappings, if none exists right now.
565  */
566 static inline int mapping_writably_mapped(struct address_space *mapping)
567 {
568         return atomic_read(&mapping->i_mmap_writable) > 0;
569 }
570
571 static inline int mapping_map_writable(struct address_space *mapping)
572 {
573         return atomic_inc_unless_negative(&mapping->i_mmap_writable) ?
574                 0 : -EPERM;
575 }
576
577 static inline void mapping_unmap_writable(struct address_space *mapping)
578 {
579         atomic_dec(&mapping->i_mmap_writable);
580 }
581
582 static inline int mapping_deny_writable(struct address_space *mapping)
583 {
584         return atomic_dec_unless_positive(&mapping->i_mmap_writable) ?
585                 0 : -EBUSY;
586 }
587
588 static inline void mapping_allow_writable(struct address_space *mapping)
589 {
590         atomic_inc(&mapping->i_mmap_writable);
591 }
592
593 /*
594  * Use sequence counter to get consistent i_size on 32-bit processors.
595  */
596 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
597 #include <linux/seqlock.h>
598 #define __NEED_I_SIZE_ORDERED
599 #define i_size_ordered_init(inode) seqcount_init(&inode->i_size_seqcount)
600 #else
601 #define i_size_ordered_init(inode) do { } while (0)
602 #endif
603
604 struct posix_acl;
605 #define ACL_NOT_CACHED ((void *)(-1))
606 /*
607  * ACL_DONT_CACHE is for stacked filesystems, that rely on underlying fs to
608  * cache the ACL.  This also means that ->get_inode_acl() can be called in RCU
609  * mode with the LOOKUP_RCU flag.
610  */
611 #define ACL_DONT_CACHE ((void *)(-3))
612
613 static inline struct posix_acl *
614 uncached_acl_sentinel(struct task_struct *task)
615 {
616         return (void *)task + 1;
617 }
618
619 static inline bool
620 is_uncached_acl(struct posix_acl *acl)
621 {
622         return (long)acl & 1;
623 }
624
625 #define IOP_FASTPERM    0x0001
626 #define IOP_LOOKUP      0x0002
627 #define IOP_NOFOLLOW    0x0004
628 #define IOP_XATTR       0x0008
629 #define IOP_DEFAULT_READLINK    0x0010
630 #define IOP_MGTIME      0x0020
631 #define IOP_CACHED_LINK 0x0040
632
633 /*
634  * Keep mostly read-only and often accessed (especially for
635  * the RCU path lookup and 'stat' data) fields at the beginning
636  * of the 'struct inode'
637  */
638 struct inode {
639         umode_t                 i_mode;
640         unsigned short          i_opflags;
641         kuid_t                  i_uid;
642         kgid_t                  i_gid;
643         unsigned int            i_flags;
644
645 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
646         struct posix_acl        *i_acl;
647         struct posix_acl        *i_default_acl;
648 #endif
649
650         const struct inode_operations   *i_op;
651         struct super_block      *i_sb;
652         struct address_space    *i_mapping;
653
654 #ifdef CONFIG_SECURITY
655         void                    *i_security;
656 #endif
657
658         /* Stat data, not accessed from path walking */
659         unsigned long           i_ino;
660         /*
661          * Filesystems may only read i_nlink directly.  They shall use the
662          * following functions for modification:
663          *
664          *    (set|clear|inc|drop)_nlink
665          *    inode_(inc|dec)_link_count
666          */
667         union {
668                 const unsigned int i_nlink;
669                 unsigned int __i_nlink;
670         };
671         dev_t                   i_rdev;
672         loff_t                  i_size;
673         time64_t                i_atime_sec;
674         time64_t                i_mtime_sec;
675         time64_t                i_ctime_sec;
676         u32                     i_atime_nsec;
677         u32                     i_mtime_nsec;
678         u32                     i_ctime_nsec;
679         u32                     i_generation;
680         spinlock_t              i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
681         unsigned short          i_bytes;
682         u8                      i_blkbits;
683         enum rw_hint            i_write_hint;
684         blkcnt_t                i_blocks;
685
686 #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
687         seqcount_t              i_size_seqcount;
688 #endif
689
690         /* Misc */
691         u32                     i_state;
692         /* 32-bit hole */
693         struct rw_semaphore     i_rwsem;
694
695         unsigned long           dirtied_when;   /* jiffies of first dirtying */
696         unsigned long           dirtied_time_when;
697
698         struct hlist_node       i_hash;
699         struct list_head        i_io_list;      /* backing dev IO list */
700 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
701         struct bdi_writeback    *i_wb;          /* the associated cgroup wb */
702
703         /* foreign inode detection, see wbc_detach_inode() */
704         int                     i_wb_frn_winner;
705         u16                     i_wb_frn_avg_time;
706         u16                     i_wb_frn_history;
707 #endif
708         struct list_head        i_lru;          /* inode LRU list */
709         struct list_head        i_sb_list;
710         struct list_head        i_wb_list;      /* backing dev writeback list */
711         union {
712                 struct hlist_head       i_dentry;
713                 struct rcu_head         i_rcu;
714         };
715         atomic64_t              i_version;
716         atomic64_t              i_sequence; /* see futex */
717         atomic_t                i_count;
718         atomic_t                i_dio_count;
719         atomic_t                i_writecount;
720 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
721         atomic_t                i_readcount; /* struct files open RO */
722 #endif
723         union {
724                 const struct file_operations    *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */
725                 void (*free_inode)(struct inode *);
726         };
727         struct file_lock_context        *i_flctx;
728         struct address_space    i_data;
729         union {
730                 struct list_head        i_devices;
731                 int                     i_linklen;
732         };
733         union {
734                 struct pipe_inode_info  *i_pipe;
735                 struct cdev             *i_cdev;
736                 char                    *i_link;
737                 unsigned                i_dir_seq;
738         };
739
740
741 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
742         __u32                   i_fsnotify_mask; /* all events this inode cares about */
743         /* 32-bit hole reserved for expanding i_fsnotify_mask */
744         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *i_fsnotify_marks;
745 #endif
746
747 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
748         struct fscrypt_inode_info       *i_crypt_info;
749 #endif
750
751 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
752         struct fsverity_info    *i_verity_info;
753 #endif
754
755         void                    *i_private; /* fs or device private pointer */
756 } __randomize_layout;
757
758 static inline void inode_set_cached_link(struct inode *inode, char *link, int linklen)
759 {
760         inode->i_link = link;
761         inode->i_linklen = linklen;
762         inode->i_opflags |= IOP_CACHED_LINK;
763 }
764
765 /*
766  * Get bit address from inode->i_state to use with wait_var_event()
767  * infrastructre.
768  */
769 #define inode_state_wait_address(inode, bit) ((char *)&(inode)->i_state + (bit))
770
771 struct wait_queue_head *inode_bit_waitqueue(struct wait_bit_queue_entry *wqe,
772                                             struct inode *inode, u32 bit);
773
774 static inline void inode_wake_up_bit(struct inode *inode, u32 bit)
775 {
776         /* Caller is responsible for correct memory barriers. */
777         wake_up_var(inode_state_wait_address(inode, bit));
778 }
779
780 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode);
781
782 static inline unsigned int i_blocksize(const struct inode *node)
783 {
784         return (1 << node->i_blkbits);
785 }
786
787 static inline int inode_unhashed(struct inode *inode)
788 {
789         return hlist_unhashed(&inode->i_hash);
790 }
791
792 /*
793  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't
794  * want special inodes in the fileset inode space, we make them
795  * appear hashed, but do not put on any lists.  hlist_del()
796  * will work fine and require no locking.
797  */
798 static inline void inode_fake_hash(struct inode *inode)
799 {
800         hlist_add_fake(&inode->i_hash);
801 }
802
803 /*
804  * inode->i_mutex nesting subclasses for the lock validator:
805  *
806  * 0: the object of the current VFS operation
807  * 1: parent
808  * 2: child/target
809  * 3: xattr
810  * 4: second non-directory
811  * 5: second parent (when locking independent directories in rename)
812  *
813  * I_MUTEX_NONDIR2 is for certain operations (such as rename) which lock two
814  * non-directories at once.
815  *
816  * The locking order between these classes is
817  * parent[2] -> child -> grandchild -> normal -> xattr -> second non-directory
818  */
819 enum inode_i_mutex_lock_class
820 {
821         I_MUTEX_NORMAL,
822         I_MUTEX_PARENT,
823         I_MUTEX_CHILD,
824         I_MUTEX_XATTR,
825         I_MUTEX_NONDIR2,
826         I_MUTEX_PARENT2,
827 };
828
829 static inline void inode_lock(struct inode *inode)
830 {
831         down_write(&inode->i_rwsem);
832 }
833
834 static inline void inode_unlock(struct inode *inode)
835 {
836         up_write(&inode->i_rwsem);
837 }
838
839 static inline void inode_lock_shared(struct inode *inode)
840 {
841         down_read(&inode->i_rwsem);
842 }
843
844 static inline void inode_unlock_shared(struct inode *inode)
845 {
846         up_read(&inode->i_rwsem);
847 }
848
849 static inline int inode_trylock(struct inode *inode)
850 {
851         return down_write_trylock(&inode->i_rwsem);
852 }
853
854 static inline int inode_trylock_shared(struct inode *inode)
855 {
856         return down_read_trylock(&inode->i_rwsem);
857 }
858
859 static inline int inode_is_locked(struct inode *inode)
860 {
861         return rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem);
862 }
863
864 static inline void inode_lock_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
865 {
866         down_write_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
867 }
868
869 static inline void inode_lock_shared_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
870 {
871         down_read_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
872 }
873
874 static inline void filemap_invalidate_lock(struct address_space *mapping)
875 {
876         down_write(&mapping->invalidate_lock);
877 }
878
879 static inline void filemap_invalidate_unlock(struct address_space *mapping)
880 {
881         up_write(&mapping->invalidate_lock);
882 }
883
884 static inline void filemap_invalidate_lock_shared(struct address_space *mapping)
885 {
886         down_read(&mapping->invalidate_lock);
887 }
888
889 static inline int filemap_invalidate_trylock_shared(
890                                         struct address_space *mapping)
891 {
892         return down_read_trylock(&mapping->invalidate_lock);
893 }
894
895 static inline void filemap_invalidate_unlock_shared(
896                                         struct address_space *mapping)
897 {
898         up_read(&mapping->invalidate_lock);
899 }
900
901 void lock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
902 void unlock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
903
904 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
905                                  struct address_space *mapping2);
906 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
907                                    struct address_space *mapping2);
908
909
910 /*
911  * NOTE: in a 32bit arch with a preemptable kernel and
912  * an UP compile the i_size_read/write must be atomic
913  * with respect to the local cpu (unlike with preempt disabled),
914  * but they don't need to be atomic with respect to other cpus like in
915  * true SMP (so they need either to either locally disable irq around
916  * the read or for example on x86 they can be still implemented as a
917  * cmpxchg8b without the need of the lock prefix). For SMP compiles
918  * and 64bit archs it makes no difference if preempt is enabled or not.
919  */
920 static inline loff_t i_size_read(const struct inode *inode)
921 {
922 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
923         loff_t i_size;
924         unsigned int seq;
925
926         do {
927                 seq = read_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
928                 i_size = inode->i_size;
929         } while (read_seqcount_retry(&inode->i_size_seqcount, seq));
930         return i_size;
931 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
932         loff_t i_size;
933
934         preempt_disable();
935         i_size = inode->i_size;
936         preempt_enable();
937         return i_size;
938 #else
939         /* Pairs with smp_store_release() in i_size_write() */
940         return smp_load_acquire(&inode->i_size);
941 #endif
942 }
943
944 /*
945  * NOTE: unlike i_size_read(), i_size_write() does need locking around it
946  * (normally i_mutex), otherwise on 32bit/SMP an update of i_size_seqcount
947  * can be lost, resulting in subsequent i_size_read() calls spinning forever.
948  */
949 static inline void i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
950 {
951 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
952         preempt_disable();
953         write_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
954         inode->i_size = i_size;
955         write_seqcount_end(&inode->i_size_seqcount);
956         preempt_enable();
957 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
958         preempt_disable();
959         inode->i_size = i_size;
960         preempt_enable();
961 #else
962         /*
963          * Pairs with smp_load_acquire() in i_size_read() to ensure
964          * changes related to inode size (such as page contents) are
965          * visible before we see the changed inode size.
966          */
967         smp_store_release(&inode->i_size, i_size);
968 #endif
969 }
970
971 static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
972 {
973         return MINOR(inode->i_rdev);
974 }
975
976 static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)
977 {
978         return MAJOR(inode->i_rdev);
979 }
980
981 struct fown_struct {
982         struct file *file;      /* backpointer for security modules */
983         rwlock_t lock;          /* protects pid, uid, euid fields */
984         struct pid *pid;        /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
985         enum pid_type pid_type; /* Kind of process group SIGIO should be sent to */
986         kuid_t uid, euid;       /* uid/euid of process setting the owner */
987         int signum;             /* posix.1b rt signal to be delivered on IO */
988 };
989
990 /**
991  * struct file_ra_state - Track a file's readahead state.
992  * @start: Where the most recent readahead started.
993  * @size: Number of pages read in the most recent readahead.
994  * @async_size: Numer of pages that were/are not needed immediately
995  *      and so were/are genuinely "ahead".  Start next readahead when
996  *      the first of these pages is accessed.
997  * @ra_pages: Maximum size of a readahead request, copied from the bdi.
998  * @mmap_miss: How many mmap accesses missed in the page cache.
999  * @prev_pos: The last byte in the most recent read request.
1000  *
1001  * When this structure is passed to ->readahead(), the "most recent"
1002  * readahead means the current readahead.
1003  */
1004 struct file_ra_state {
1005         pgoff_t start;
1006         unsigned int size;
1007         unsigned int async_size;
1008         unsigned int ra_pages;
1009         unsigned int mmap_miss;
1010         loff_t prev_pos;
1011 };
1012
1013 /*
1014  * Check if @index falls in the readahead windows.
1015  */
1016 static inline int ra_has_index(struct file_ra_state *ra, pgoff_t index)
1017 {
1018         return (index >= ra->start &&
1019                 index <  ra->start + ra->size);
1020 }
1021
1022 /**
1023  * struct file - Represents a file
1024  * @f_ref: reference count
1025  * @f_lock: Protects f_ep, f_flags. Must not be taken from IRQ context.
1026  * @f_mode: FMODE_* flags often used in hotpaths
1027  * @f_op: file operations
1028  * @f_mapping: Contents of a cacheable, mappable object.
1029  * @private_data: filesystem or driver specific data
1030  * @f_inode: cached inode
1031  * @f_flags: file flags
1032  * @f_iocb_flags: iocb flags
1033  * @f_cred: stashed credentials of creator/opener
1034  * @f_path: path of the file
1035  * @f_pos_lock: lock protecting file position
1036  * @f_pipe: specific to pipes
1037  * @f_pos: file position
1038  * @f_security: LSM security context of this file
1039  * @f_owner: file owner
1040  * @f_wb_err: writeback error
1041  * @f_sb_err: per sb writeback errors
1042  * @f_ep: link of all epoll hooks for this file
1043  * @f_task_work: task work entry point
1044  * @f_llist: work queue entrypoint
1045  * @f_ra: file's readahead state
1046  * @f_freeptr: Pointer used by SLAB_TYPESAFE_BY_RCU file cache (don't touch.)
1047  */
1048 struct file {
1049         file_ref_t                      f_ref;
1050         spinlock_t                      f_lock;
1051         fmode_t                         f_mode;
1052         const struct file_operations    *f_op;
1053         struct address_space            *f_mapping;
1054         void                            *private_data;
1055         struct inode                    *f_inode;
1056         unsigned int                    f_flags;
1057         unsigned int                    f_iocb_flags;
1058         const struct cred               *f_cred;
1059         /* --- cacheline 1 boundary (64 bytes) --- */
1060         struct path                     f_path;
1061         union {
1062                 /* regular files (with FMODE_ATOMIC_POS) and directories */
1063                 struct mutex            f_pos_lock;
1064                 /* pipes */
1065                 u64                     f_pipe;
1066         };
1067         loff_t                          f_pos;
1068 #ifdef CONFIG_SECURITY
1069         void                            *f_security;
1070 #endif
1071         /* --- cacheline 2 boundary (128 bytes) --- */
1072         struct fown_struct              *f_owner;
1073         errseq_t                        f_wb_err;
1074         errseq_t                        f_sb_err;
1075 #ifdef CONFIG_EPOLL
1076         struct hlist_head               *f_ep;
1077 #endif
1078         union {
1079                 struct callback_head    f_task_work;
1080                 struct llist_node       f_llist;
1081                 struct file_ra_state    f_ra;
1082                 freeptr_t               f_freeptr;
1083         };
1084         /* --- cacheline 3 boundary (192 bytes) --- */
1085 } __randomize_layout
1086   __attribute__((aligned(4)));  /* lest something weird decides that 2 is OK */
1087
1088 struct file_handle {
1089         __u32 handle_bytes;
1090         int handle_type;
1091         /* file identifier */
1092         unsigned char f_handle[] __counted_by(handle_bytes);
1093 };
1094
1095 static inline struct file *get_file(struct file *f)
1096 {
1097         file_ref_inc(&f->f_ref);
1098         return f;
1099 }
1100
1101 struct file *get_file_rcu(struct file __rcu **f);
1102 struct file *get_file_active(struct file **f);
1103
1104 #define file_count(f)   file_ref_read(&(f)->f_ref)
1105
1106 #define MAX_NON_LFS     ((1UL<<31) - 1)
1107
1108 /* Page cache limit. The filesystems should put that into their s_maxbytes 
1109    limits, otherwise bad things can happen in VM. */ 
1110 #if BITS_PER_LONG==32
1111 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)ULONG_MAX << PAGE_SHIFT)
1112 #elif BITS_PER_LONG==64
1113 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)LLONG_MAX)
1114 #endif
1115
1116 /* legacy typedef, should eventually be removed */
1117 typedef void *fl_owner_t;
1118
1119 struct file_lock;
1120 struct file_lease;
1121
1122 /* The following constant reflects the upper bound of the file/locking space */
1123 #ifndef OFFSET_MAX
1124 #define OFFSET_MAX      type_max(loff_t)
1125 #define OFFT_OFFSET_MAX type_max(off_t)
1126 #endif
1127
1128 int file_f_owner_allocate(struct file *file);
1129 static inline struct fown_struct *file_f_owner(const struct file *file)
1130 {
1131         return READ_ONCE(file->f_owner);
1132 }
1133
1134 extern void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band);
1135
1136 static inline struct inode *file_inode(const struct file *f)
1137 {
1138         return f->f_inode;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * file_dentry() is a relic from the days that overlayfs was using files with a
1143  * "fake" path, meaning, f_path on overlayfs and f_inode on underlying fs.
1144  * In those days, file_dentry() was needed to get the underlying fs dentry that
1145  * matches f_inode.
1146  * Files with "fake" path should not exist nowadays, so use an assertion to make
1147  * sure that file_dentry() was not papering over filesystem bugs.
1148  */
1149 static inline struct dentry *file_dentry(const struct file *file)
1150 {
1151         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1152
1153         WARN_ON_ONCE(d_inode(dentry) != file_inode(file));
1154         return dentry;
1155 }
1156
1157 struct fasync_struct {
1158         rwlock_t                fa_lock;
1159         int                     magic;
1160         int                     fa_fd;
1161         struct fasync_struct    *fa_next; /* singly linked list */
1162         struct file             *fa_file;
1163         struct rcu_head         fa_rcu;
1164 };
1165
1166 #define FASYNC_MAGIC 0x4601
1167
1168 /* SMP safe fasync helpers: */
1169 extern int fasync_helper(int, struct file *, int, struct fasync_struct **);
1170 extern struct fasync_struct *fasync_insert_entry(int, struct file *, struct fasync_struct **, struct fasync_struct *);
1171 extern int fasync_remove_entry(struct file *, struct fasync_struct **);
1172 extern struct fasync_struct *fasync_alloc(void);
1173 extern void fasync_free(struct fasync_struct *);
1174
1175 /* can be called from interrupts */
1176 extern void kill_fasync(struct fasync_struct **, int, int);
1177
1178 extern void __f_setown(struct file *filp, struct pid *, enum pid_type, int force);
1179 extern int f_setown(struct file *filp, int who, int force);
1180 extern void f_delown(struct file *filp);
1181 extern pid_t f_getown(struct file *filp);
1182 extern int send_sigurg(struct file *file);
1183
1184 /*
1185  * sb->s_flags.  Note that these mirror the equivalent MS_* flags where
1186  * represented in both.
1187  */
1188 #define SB_RDONLY       BIT(0)  /* Mount read-only */
1189 #define SB_NOSUID       BIT(1)  /* Ignore suid and sgid bits */
1190 #define SB_NODEV        BIT(2)  /* Disallow access to device special files */
1191 #define SB_NOEXEC       BIT(3)  /* Disallow program execution */
1192 #define SB_SYNCHRONOUS  BIT(4)  /* Writes are synced at once */
1193 #define SB_MANDLOCK     BIT(6)  /* Allow mandatory locks on an FS */
1194 #define SB_DIRSYNC      BIT(7)  /* Directory modifications are synchronous */
1195 #define SB_NOATIME      BIT(10) /* Do not update access times. */
1196 #define SB_NODIRATIME   BIT(11) /* Do not update directory access times */
1197 #define SB_SILENT       BIT(15)
1198 #define SB_POSIXACL     BIT(16) /* Supports POSIX ACLs */
1199 #define SB_INLINECRYPT  BIT(17) /* Use blk-crypto for encrypted files */
1200 #define SB_KERNMOUNT    BIT(22) /* this is a kern_mount call */
1201 #define SB_I_VERSION    BIT(23) /* Update inode I_version field */
1202 #define SB_LAZYTIME     BIT(25) /* Update the on-disk [acm]times lazily */
1203
1204 /* These sb flags are internal to the kernel */
1205 #define SB_DEAD         BIT(21)
1206 #define SB_DYING        BIT(24)
1207 #define SB_SUBMOUNT     BIT(26)
1208 #define SB_FORCE        BIT(27)
1209 #define SB_NOSEC        BIT(28)
1210 #define SB_BORN         BIT(29)
1211 #define SB_ACTIVE       BIT(30)
1212 #define SB_NOUSER       BIT(31)
1213
1214 /* These flags relate to encoding and casefolding */
1215 #define SB_ENC_STRICT_MODE_FL   (1 << 0)
1216
1217 #define sb_has_strict_encoding(sb) \
1218         (sb->s_encoding_flags & SB_ENC_STRICT_MODE_FL)
1219
1220 /*
1221  *      Umount options
1222  */
1223
1224 #define MNT_FORCE       0x00000001      /* Attempt to forcibily umount */
1225 #define MNT_DETACH      0x00000002      /* Just detach from the tree */
1226 #define MNT_EXPIRE      0x00000004      /* Mark for expiry */
1227 #define UMOUNT_NOFOLLOW 0x00000008      /* Don't follow symlink on umount */
1228 #define UMOUNT_UNUSED   0x80000000      /* Flag guaranteed to be unused */
1229
1230 /* sb->s_iflags */
1231 #define SB_I_CGROUPWB   0x00000001      /* cgroup-aware writeback enabled */
1232 #define SB_I_NOEXEC     0x00000002      /* Ignore executables on this fs */
1233 #define SB_I_NODEV      0x00000004      /* Ignore devices on this fs */
1234 #define SB_I_STABLE_WRITES 0x00000008   /* don't modify blks until WB is done */
1235
1236 /* sb->s_iflags to limit user namespace mounts */
1237 #define SB_I_USERNS_VISIBLE             0x00000010 /* fstype already mounted */
1238 #define SB_I_IMA_UNVERIFIABLE_SIGNATURE 0x00000020
1239 #define SB_I_UNTRUSTED_MOUNTER          0x00000040
1240 #define SB_I_EVM_HMAC_UNSUPPORTED       0x00000080
1241
1242 #define SB_I_SKIP_SYNC  0x00000100      /* Skip superblock at global sync */
1243 #define SB_I_PERSB_BDI  0x00000200      /* has a per-sb bdi */
1244 #define SB_I_TS_EXPIRY_WARNED 0x00000400 /* warned about timestamp range expiry */
1245 #define SB_I_RETIRED    0x00000800      /* superblock shouldn't be reused */
1246 #define SB_I_NOUMASK    0x00001000      /* VFS does not apply umask */
1247 #define SB_I_NOIDMAP    0x00002000      /* No idmapped mounts on this superblock */
1248
1249 /* Possible states of 'frozen' field */
1250 enum {
1251         SB_UNFROZEN = 0,                /* FS is unfrozen */
1252         SB_FREEZE_WRITE = 1,            /* Writes, dir ops, ioctls frozen */
1253         SB_FREEZE_PAGEFAULT = 2,        /* Page faults stopped as well */
1254         SB_FREEZE_FS = 3,               /* For internal FS use (e.g. to stop
1255                                          * internal threads if needed) */
1256         SB_FREEZE_COMPLETE = 4,         /* ->freeze_fs finished successfully */
1257 };
1258
1259 #define SB_FREEZE_LEVELS (SB_FREEZE_COMPLETE - 1)
1260
1261 struct sb_writers {
1262         unsigned short                  frozen;         /* Is sb frozen? */
1263         int                             freeze_kcount;  /* How many kernel freeze requests? */
1264         int                             freeze_ucount;  /* How many userspace freeze requests? */
1265         struct percpu_rw_semaphore      rw_sem[SB_FREEZE_LEVELS];
1266 };
1267
1268 struct super_block {
1269         struct list_head        s_list;         /* Keep this first */
1270         dev_t                   s_dev;          /* search index; _not_ kdev_t */
1271         unsigned char           s_blocksize_bits;
1272         unsigned long           s_blocksize;
1273         loff_t                  s_maxbytes;     /* Max file size */
1274         struct file_system_type *s_type;
1275         const struct super_operations   *s_op;
1276         const struct dquot_operations   *dq_op;
1277         const struct quotactl_ops       *s_qcop;
1278         const struct export_operations *s_export_op;
1279         unsigned long           s_flags;
1280         unsigned long           s_iflags;       /* internal SB_I_* flags */
1281         unsigned long           s_magic;
1282         struct dentry           *s_root;
1283         struct rw_semaphore     s_umount;
1284         int                     s_count;
1285         atomic_t                s_active;
1286 #ifdef CONFIG_SECURITY
1287         void                    *s_security;
1288 #endif
1289         const struct xattr_handler * const *s_xattr;
1290 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1291         const struct fscrypt_operations *s_cop;
1292         struct fscrypt_keyring  *s_master_keys; /* master crypto keys in use */
1293 #endif
1294 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
1295         const struct fsverity_operations *s_vop;
1296 #endif
1297 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1298         struct unicode_map *s_encoding;
1299         __u16 s_encoding_flags;
1300 #endif
1301         struct hlist_bl_head    s_roots;        /* alternate root dentries for NFS */
1302         struct list_head        s_mounts;       /* list of mounts; _not_ for fs use */
1303         struct block_device     *s_bdev;        /* can go away once we use an accessor for @s_bdev_file */
1304         struct file             *s_bdev_file;
1305         struct backing_dev_info *s_bdi;
1306         struct mtd_info         *s_mtd;
1307         struct hlist_node       s_instances;
1308         unsigned int            s_quota_types;  /* Bitmask of supported quota types */
1309         struct quota_info       s_dquot;        /* Diskquota specific options */
1310
1311         struct sb_writers       s_writers;
1312
1313         /*
1314          * Keep s_fs_info, s_time_gran, s_fsnotify_mask, and
1315          * s_fsnotify_info together for cache efficiency. They are frequently
1316          * accessed and rarely modified.
1317          */
1318         void                    *s_fs_info;     /* Filesystem private info */
1319
1320         /* Granularity of c/m/atime in ns (cannot be worse than a second) */
1321         u32                     s_time_gran;
1322         /* Time limits for c/m/atime in seconds */
1323         time64_t                   s_time_min;
1324         time64_t                   s_time_max;
1325 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
1326         u32                     s_fsnotify_mask;
1327         struct fsnotify_sb_info *s_fsnotify_info;
1328 #endif
1329
1330         /*
1331          * q: why are s_id and s_sysfs_name not the same? both are human
1332          * readable strings that identify the filesystem
1333          * a: s_id is allowed to change at runtime; it's used in log messages,
1334          * and we want to when a device starts out as single device (s_id is dev
1335          * name) but then a device is hot added and we have to switch to
1336          * identifying it by UUID
1337          * but s_sysfs_name is a handle for programmatic access, and can't
1338          * change at runtime
1339          */
1340         char                    s_id[32];       /* Informational name */
1341         uuid_t                  s_uuid;         /* UUID */
1342         u8                      s_uuid_len;     /* Default 16, possibly smaller for weird filesystems */
1343
1344         /* if set, fs shows up under sysfs at /sys/fs/$FSTYP/s_sysfs_name */
1345         char                    s_sysfs_name[UUID_STRING_LEN + 1];
1346
1347         unsigned int            s_max_links;
1348
1349         /*
1350          * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
1351          * even looking at it. You had been warned.
1352          */
1353         struct mutex s_vfs_rename_mutex;        /* Kludge */
1354
1355         /*
1356          * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
1357          * in /proc/mounts will be "type.subtype"
1358          */
1359         const char *s_subtype;
1360
1361         const struct dentry_operations *s_d_op; /* default d_op for dentries */
1362
1363         struct shrinker *s_shrink;      /* per-sb shrinker handle */
1364
1365         /* Number of inodes with nlink == 0 but still referenced */
1366         atomic_long_t s_remove_count;
1367
1368         /* Read-only state of the superblock is being changed */
1369         int s_readonly_remount;
1370
1371         /* per-sb errseq_t for reporting writeback errors via syncfs */
1372         errseq_t s_wb_err;
1373
1374         /* AIO completions deferred from interrupt context */
1375         struct workqueue_struct *s_dio_done_wq;
1376         struct hlist_head s_pins;
1377
1378         /*
1379          * Owning user namespace and default context in which to
1380          * interpret filesystem uids, gids, quotas, device nodes,
1381          * xattrs and security labels.
1382          */
1383         struct user_namespace *s_user_ns;
1384
1385         /*
1386          * The list_lru structure is essentially just a pointer to a table
1387          * of per-node lru lists, each of which has its own spinlock.
1388          * There is no need to put them into separate cachelines.
1389          */
1390         struct list_lru         s_dentry_lru;
1391         struct list_lru         s_inode_lru;
1392         struct rcu_head         rcu;
1393         struct work_struct      destroy_work;
1394
1395         struct mutex            s_sync_lock;    /* sync serialisation lock */
1396
1397         /*
1398          * Indicates how deep in a filesystem stack this SB is
1399          */
1400         int s_stack_depth;
1401
1402         /* s_inode_list_lock protects s_inodes */
1403         spinlock_t              s_inode_list_lock ____cacheline_aligned_in_smp;
1404         struct list_head        s_inodes;       /* all inodes */
1405
1406         spinlock_t              s_inode_wblist_lock;
1407         struct list_head        s_inodes_wb;    /* writeback inodes */
1408 } __randomize_layout;
1409
1410 static inline struct user_namespace *i_user_ns(const struct inode *inode)
1411 {
1412         return inode->i_sb->s_user_ns;
1413 }
1414
1415 /* Helper functions so that in most cases filesystems will
1416  * not need to deal directly with kuid_t and kgid_t and can
1417  * instead deal with the raw numeric values that are stored
1418  * in the filesystem.
1419  */
1420 static inline uid_t i_uid_read(const struct inode *inode)
1421 {
1422         return from_kuid(i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1423 }
1424
1425 static inline gid_t i_gid_read(const struct inode *inode)
1426 {
1427         return from_kgid(i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1428 }
1429
1430 static inline void i_uid_write(struct inode *inode, uid_t uid)
1431 {
1432         inode->i_uid = make_kuid(i_user_ns(inode), uid);
1433 }
1434
1435 static inline void i_gid_write(struct inode *inode, gid_t gid)
1436 {
1437         inode->i_gid = make_kgid(i_user_ns(inode), gid);
1438 }
1439
1440 /**
1441  * i_uid_into_vfsuid - map an inode's i_uid down according to an idmapping
1442  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1443  * @inode: inode to map
1444  *
1445  * Return: whe inode's i_uid mapped down according to @idmap.
1446  * If the inode's i_uid has no mapping INVALID_VFSUID is returned.
1447  */
1448 static inline vfsuid_t i_uid_into_vfsuid(struct mnt_idmap *idmap,
1449                                          const struct inode *inode)
1450 {
1451         return make_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1452 }
1453
1454 /**
1455  * i_uid_needs_update - check whether inode's i_uid needs to be updated
1456  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1457  * @attr: the new attributes of @inode
1458  * @inode: the inode to update
1459  *
1460  * Check whether the $inode's i_uid field needs to be updated taking idmapped
1461  * mounts into account if the filesystem supports it.
1462  *
1463  * Return: true if @inode's i_uid field needs to be updated, false if not.
1464  */
1465 static inline bool i_uid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1466                                       const struct iattr *attr,
1467                                       const struct inode *inode)
1468 {
1469         return ((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
1470                 !vfsuid_eq(attr->ia_vfsuid,
1471                            i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)));
1472 }
1473
1474 /**
1475  * i_uid_update - update @inode's i_uid field
1476  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1477  * @attr: the new attributes of @inode
1478  * @inode: the inode to update
1479  *
1480  * Safely update @inode's i_uid field translating the vfsuid of any idmapped
1481  * mount into the filesystem kuid.
1482  */
1483 static inline void i_uid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1484                                 const struct iattr *attr,
1485                                 struct inode *inode)
1486 {
1487         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1488                 inode->i_uid = from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode),
1489                                            attr->ia_vfsuid);
1490 }
1491
1492 /**
1493  * i_gid_into_vfsgid - map an inode's i_gid down according to an idmapping
1494  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1495  * @inode: inode to map
1496  *
1497  * Return: the inode's i_gid mapped down according to @idmap.
1498  * If the inode's i_gid has no mapping INVALID_VFSGID is returned.
1499  */
1500 static inline vfsgid_t i_gid_into_vfsgid(struct mnt_idmap *idmap,
1501                                          const struct inode *inode)
1502 {
1503         return make_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1504 }
1505
1506 /**
1507  * i_gid_needs_update - check whether inode's i_gid needs to be updated
1508  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1509  * @attr: the new attributes of @inode
1510  * @inode: the inode to update
1511  *
1512  * Check whether the $inode's i_gid field needs to be updated taking idmapped
1513  * mounts into account if the filesystem supports it.
1514  *
1515  * Return: true if @inode's i_gid field needs to be updated, false if not.
1516  */
1517 static inline bool i_gid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1518                                       const struct iattr *attr,
1519                                       const struct inode *inode)
1520 {
1521         return ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
1522                 !vfsgid_eq(attr->ia_vfsgid,
1523                            i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)));
1524 }
1525
1526 /**
1527  * i_gid_update - update @inode's i_gid field
1528  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1529  * @attr: the new attributes of @inode
1530  * @inode: the inode to update
1531  *
1532  * Safely update @inode's i_gid field translating the vfsgid of any idmapped
1533  * mount into the filesystem kgid.
1534  */
1535 static inline void i_gid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1536                                 const struct iattr *attr,
1537                                 struct inode *inode)
1538 {
1539         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1540                 inode->i_gid = from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode),
1541                                            attr->ia_vfsgid);
1542 }
1543
1544 /**
1545  * inode_fsuid_set - initialize inode's i_uid field with callers fsuid
1546  * @inode: inode to initialize
1547  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1548  *
1549  * Initialize the i_uid field of @inode. If the inode was found/created via
1550  * an idmapped mount map the caller's fsuid according to @idmap.
1551  */
1552 static inline void inode_fsuid_set(struct inode *inode,
1553                                    struct mnt_idmap *idmap)
1554 {
1555         inode->i_uid = mapped_fsuid(idmap, i_user_ns(inode));
1556 }
1557
1558 /**
1559  * inode_fsgid_set - initialize inode's i_gid field with callers fsgid
1560  * @inode: inode to initialize
1561  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1562  *
1563  * Initialize the i_gid field of @inode. If the inode was found/created via
1564  * an idmapped mount map the caller's fsgid according to @idmap.
1565  */
1566 static inline void inode_fsgid_set(struct inode *inode,
1567                                    struct mnt_idmap *idmap)
1568 {
1569         inode->i_gid = mapped_fsgid(idmap, i_user_ns(inode));
1570 }
1571
1572 /**
1573  * fsuidgid_has_mapping() - check whether caller's fsuid/fsgid is mapped
1574  * @sb: the superblock we want a mapping in
1575  * @idmap: idmap of the relevant mount
1576  *
1577  * Check whether the caller's fsuid and fsgid have a valid mapping in the
1578  * s_user_ns of the superblock @sb. If the caller is on an idmapped mount map
1579  * the caller's fsuid and fsgid according to the @idmap first.
1580  *
1581  * Return: true if fsuid and fsgid is mapped, false if not.
1582  */
1583 static inline bool fsuidgid_has_mapping(struct super_block *sb,
1584                                         struct mnt_idmap *idmap)
1585 {
1586         struct user_namespace *fs_userns = sb->s_user_ns;
1587         kuid_t kuid;
1588         kgid_t kgid;
1589
1590         kuid = mapped_fsuid(idmap, fs_userns);
1591         if (!uid_valid(kuid))
1592                 return false;
1593         kgid = mapped_fsgid(idmap, fs_userns);
1594         if (!gid_valid(kgid))
1595                 return false;
1596         return kuid_has_mapping(fs_userns, kuid) &&
1597                kgid_has_mapping(fs_userns, kgid);
1598 }
1599
1600 struct timespec64 current_time(struct inode *inode);
1601 struct timespec64 inode_set_ctime_current(struct inode *inode);
1602 struct timespec64 inode_set_ctime_deleg(struct inode *inode,
1603                                         struct timespec64 update);
1604
1605 static inline time64_t inode_get_atime_sec(const struct inode *inode)
1606 {
1607         return inode->i_atime_sec;
1608 }
1609
1610 static inline long inode_get_atime_nsec(const struct inode *inode)
1611 {
1612         return inode->i_atime_nsec;
1613 }
1614
1615 static inline struct timespec64 inode_get_atime(const struct inode *inode)
1616 {
1617         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_atime_sec(inode),
1618                                  .tv_nsec = inode_get_atime_nsec(inode) };
1619
1620         return ts;
1621 }
1622
1623 static inline struct timespec64 inode_set_atime_to_ts(struct inode *inode,
1624                                                       struct timespec64 ts)
1625 {
1626         inode->i_atime_sec = ts.tv_sec;
1627         inode->i_atime_nsec = ts.tv_nsec;
1628         return ts;
1629 }
1630
1631 static inline struct timespec64 inode_set_atime(struct inode *inode,
1632                                                 time64_t sec, long nsec)
1633 {
1634         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1635                                  .tv_nsec = nsec };
1636
1637         return inode_set_atime_to_ts(inode, ts);
1638 }
1639
1640 static inline time64_t inode_get_mtime_sec(const struct inode *inode)
1641 {
1642         return inode->i_mtime_sec;
1643 }
1644
1645 static inline long inode_get_mtime_nsec(const struct inode *inode)
1646 {
1647         return inode->i_mtime_nsec;
1648 }
1649
1650 static inline struct timespec64 inode_get_mtime(const struct inode *inode)
1651 {
1652         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_mtime_sec(inode),
1653                                  .tv_nsec = inode_get_mtime_nsec(inode) };
1654         return ts;
1655 }
1656
1657 static inline struct timespec64 inode_set_mtime_to_ts(struct inode *inode,
1658                                                       struct timespec64 ts)
1659 {
1660         inode->i_mtime_sec = ts.tv_sec;
1661         inode->i_mtime_nsec = ts.tv_nsec;
1662         return ts;
1663 }
1664
1665 static inline struct timespec64 inode_set_mtime(struct inode *inode,
1666                                                 time64_t sec, long nsec)
1667 {
1668         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1669                                  .tv_nsec = nsec };
1670         return inode_set_mtime_to_ts(inode, ts);
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Multigrain timestamps
1675  *
1676  * Conditionally use fine-grained ctime and mtime timestamps when there
1677  * are users actively observing them via getattr. The primary use-case
1678  * for this is NFS clients that use the ctime to distinguish between
1679  * different states of the file, and that are often fooled by multiple
1680  * operations that occur in the same coarse-grained timer tick.
1681  */
1682 #define I_CTIME_QUERIED         ((u32)BIT(31))
1683
1684 static inline time64_t inode_get_ctime_sec(const struct inode *inode)
1685 {
1686         return inode->i_ctime_sec;
1687 }
1688
1689 static inline long inode_get_ctime_nsec(const struct inode *inode)
1690 {
1691         return inode->i_ctime_nsec & ~I_CTIME_QUERIED;
1692 }
1693
1694 static inline struct timespec64 inode_get_ctime(const struct inode *inode)
1695 {
1696         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = inode_get_ctime_sec(inode),
1697                                  .tv_nsec = inode_get_ctime_nsec(inode) };
1698
1699         return ts;
1700 }
1701
1702 struct timespec64 inode_set_ctime_to_ts(struct inode *inode, struct timespec64 ts);
1703
1704 /**
1705  * inode_set_ctime - set the ctime in the inode
1706  * @inode: inode in which to set the ctime
1707  * @sec: tv_sec value to set
1708  * @nsec: tv_nsec value to set
1709  *
1710  * Set the ctime in @inode to { @sec, @nsec }
1711  */
1712 static inline struct timespec64 inode_set_ctime(struct inode *inode,
1713                                                 time64_t sec, long nsec)
1714 {
1715         struct timespec64 ts = { .tv_sec  = sec,
1716                                  .tv_nsec = nsec };
1717
1718         return inode_set_ctime_to_ts(inode, ts);
1719 }
1720
1721 struct timespec64 simple_inode_init_ts(struct inode *inode);
1722
1723 /*
1724  * Snapshotting support.
1725  */
1726
1727 /*
1728  * These are internal functions, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1729  * instead.
1730  */
1731 static inline void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1732 {
1733         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1734 }
1735
1736 static inline void __sb_start_write(struct super_block *sb, int level)
1737 {
1738         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1739 }
1740
1741 static inline bool __sb_start_write_trylock(struct super_block *sb, int level)
1742 {
1743         return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1744 }
1745
1746 #define __sb_writers_acquired(sb, lev)  \
1747         percpu_rwsem_acquire(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1748 #define __sb_writers_release(sb, lev)   \
1749         percpu_rwsem_release(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], _THIS_IP_)
1750
1751 /**
1752  * __sb_write_started - check if sb freeze level is held
1753  * @sb: the super we write to
1754  * @level: the freeze level
1755  *
1756  * * > 0 - sb freeze level is held
1757  * *   0 - sb freeze level is not held
1758  * * < 0 - !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN
1759  */
1760 static inline int __sb_write_started(const struct super_block *sb, int level)
1761 {
1762         return lockdep_is_held_type(sb->s_writers.rw_sem + level - 1, 1);
1763 }
1764
1765 /**
1766  * sb_write_started - check if SB_FREEZE_WRITE is held
1767  * @sb: the super we write to
1768  *
1769  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1770  */
1771 static inline bool sb_write_started(const struct super_block *sb)
1772 {
1773         return __sb_write_started(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1774 }
1775
1776 /**
1777  * sb_write_not_started - check if SB_FREEZE_WRITE is not held
1778  * @sb: the super we write to
1779  *
1780  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1781  */
1782 static inline bool sb_write_not_started(const struct super_block *sb)
1783 {
1784         return __sb_write_started(sb, SB_FREEZE_WRITE) <= 0;
1785 }
1786
1787 /**
1788  * file_write_started - check if SB_FREEZE_WRITE is held
1789  * @file: the file we write to
1790  *
1791  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1792  * May be false positive with !S_ISREG, because file_start_write() has
1793  * no effect on !S_ISREG.
1794  */
1795 static inline bool file_write_started(const struct file *file)
1796 {
1797         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1798                 return true;
1799         return sb_write_started(file_inode(file)->i_sb);
1800 }
1801
1802 /**
1803  * file_write_not_started - check if SB_FREEZE_WRITE is not held
1804  * @file: the file we write to
1805  *
1806  * May be false positive with !CONFIG_LOCKDEP/LOCK_STATE_UNKNOWN.
1807  * May be false positive with !S_ISREG, because file_start_write() has
1808  * no effect on !S_ISREG.
1809  */
1810 static inline bool file_write_not_started(const struct file *file)
1811 {
1812         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1813                 return true;
1814         return sb_write_not_started(file_inode(file)->i_sb);
1815 }
1816
1817 /**
1818  * sb_end_write - drop write access to a superblock
1819  * @sb: the super we wrote to
1820  *
1821  * Decrement number of writers to the filesystem. Wake up possible waiters
1822  * wanting to freeze the filesystem.
1823  */
1824 static inline void sb_end_write(struct super_block *sb)
1825 {
1826         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1827 }
1828
1829 /**
1830  * sb_end_pagefault - drop write access to a superblock from a page fault
1831  * @sb: the super we wrote to
1832  *
1833  * Decrement number of processes handling write page fault to the filesystem.
1834  * Wake up possible waiters wanting to freeze the filesystem.
1835  */
1836 static inline void sb_end_pagefault(struct super_block *sb)
1837 {
1838         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1839 }
1840
1841 /**
1842  * sb_end_intwrite - drop write access to a superblock for internal fs purposes
1843  * @sb: the super we wrote to
1844  *
1845  * Decrement fs-internal number of writers to the filesystem.  Wake up possible
1846  * waiters wanting to freeze the filesystem.
1847  */
1848 static inline void sb_end_intwrite(struct super_block *sb)
1849 {
1850         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1851 }
1852
1853 /**
1854  * sb_start_write - get write access to a superblock
1855  * @sb: the super we write to
1856  *
1857  * When a process wants to write data or metadata to a file system (i.e. dirty
1858  * a page or an inode), it should embed the operation in a sb_start_write() -
1859  * sb_end_write() pair to get exclusion against file system freezing. This
1860  * function increments number of writers preventing freezing. If the file
1861  * system is already frozen, the function waits until the file system is
1862  * thawed.
1863  *
1864  * Since freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1865  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. Generally,
1866  * freeze protection should be the outermost lock. In particular, we have:
1867  *
1868  * sb_start_write
1869  *   -> i_mutex                 (write path, truncate, directory ops, ...)
1870  *   -> s_umount                (freeze_super, thaw_super)
1871  */
1872 static inline void sb_start_write(struct super_block *sb)
1873 {
1874         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1875 }
1876
1877 static inline bool sb_start_write_trylock(struct super_block *sb)
1878 {
1879         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1880 }
1881
1882 /**
1883  * sb_start_pagefault - get write access to a superblock from a page fault
1884  * @sb: the super we write to
1885  *
1886  * When a process starts handling write page fault, it should embed the
1887  * operation into sb_start_pagefault() - sb_end_pagefault() pair to get
1888  * exclusion against file system freezing. This is needed since the page fault
1889  * is going to dirty a page. This function increments number of running page
1890  * faults preventing freezing. If the file system is already frozen, the
1891  * function waits until the file system is thawed.
1892  *
1893  * Since page fault freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1894  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. It is advised to
1895  * put sb_start_pagefault() close to mmap_lock in lock ordering. Page fault
1896  * handling code implies lock dependency:
1897  *
1898  * mmap_lock
1899  *   -> sb_start_pagefault
1900  */
1901 static inline void sb_start_pagefault(struct super_block *sb)
1902 {
1903         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1904 }
1905
1906 /**
1907  * sb_start_intwrite - get write access to a superblock for internal fs purposes
1908  * @sb: the super we write to
1909  *
1910  * This is the third level of protection against filesystem freezing. It is
1911  * free for use by a filesystem. The only requirement is that it must rank
1912  * below sb_start_pagefault.
1913  *
1914  * For example filesystem can call sb_start_intwrite() when starting a
1915  * transaction which somewhat eases handling of freezing for internal sources
1916  * of filesystem changes (internal fs threads, discarding preallocation on file
1917  * close, etc.).
1918  */
1919 static inline void sb_start_intwrite(struct super_block *sb)
1920 {
1921         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1922 }
1923
1924 static inline bool sb_start_intwrite_trylock(struct super_block *sb)
1925 {
1926         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_FS);
1927 }
1928
1929 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
1930                             const struct inode *inode);
1931
1932 /*
1933  * VFS helper functions..
1934  */
1935 int vfs_create(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1936                struct dentry *, umode_t, bool);
1937 int vfs_mkdir(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1938               struct dentry *, umode_t);
1939 int vfs_mknod(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1940               umode_t, dev_t);
1941 int vfs_symlink(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1942                 struct dentry *, const char *);
1943 int vfs_link(struct dentry *, struct mnt_idmap *, struct inode *,
1944              struct dentry *, struct inode **);
1945 int vfs_rmdir(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *);
1946 int vfs_unlink(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1947                struct inode **);
1948
1949 /**
1950  * struct renamedata - contains all information required for renaming
1951  * @old_mnt_idmap:     idmap of the old mount the inode was found from
1952  * @old_dir:           parent of source
1953  * @old_dentry:                source
1954  * @new_mnt_idmap:     idmap of the new mount the inode was found from
1955  * @new_dir:           parent of destination
1956  * @new_dentry:                destination
1957  * @delegated_inode:   returns an inode needing a delegation break
1958  * @flags:             rename flags
1959  */
1960 struct renamedata {
1961         struct mnt_idmap *old_mnt_idmap;
1962         struct inode *old_dir;
1963         struct dentry *old_dentry;
1964         struct mnt_idmap *new_mnt_idmap;
1965         struct inode *new_dir;
1966         struct dentry *new_dentry;
1967         struct inode **delegated_inode;
1968         unsigned int flags;
1969 } __randomize_layout;
1970
1971 int vfs_rename(struct renamedata *);
1972
1973 static inline int vfs_whiteout(struct mnt_idmap *idmap,
1974                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1975 {
1976         return vfs_mknod(idmap, dir, dentry, S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
1977                          WHITEOUT_DEV);
1978 }
1979
1980 struct file *kernel_tmpfile_open(struct mnt_idmap *idmap,
1981                                  const struct path *parentpath,
1982                                  umode_t mode, int open_flag,
1983                                  const struct cred *cred);
1984 struct file *kernel_file_open(const struct path *path, int flags,
1985                               const struct cred *cred);
1986
1987 int vfs_mkobj(struct dentry *, umode_t,
1988                 int (*f)(struct dentry *, umode_t, void *),
1989                 void *);
1990
1991 int vfs_fchown(struct file *file, uid_t user, gid_t group);
1992 int vfs_fchmod(struct file *file, umode_t mode);
1993 int vfs_utimes(const struct path *path, struct timespec64 *times);
1994
1995 extern long vfs_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
1996
1997 #ifdef CONFIG_COMPAT
1998 extern long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
1999                                         unsigned long arg);
2000 #else
2001 #define compat_ptr_ioctl NULL
2002 #endif
2003
2004 /*
2005  * VFS file helper functions.
2006  */
2007 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
2008                       const struct inode *dir, umode_t mode);
2009 extern bool may_open_dev(const struct path *path);
2010 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
2011                         const struct inode *dir, umode_t mode);
2012 bool in_group_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
2013                          const struct inode *inode, vfsgid_t vfsgid);
2014
2015 /*
2016  * This is the "filldir" function type, used by readdir() to let
2017  * the kernel specify what kind of dirent layout it wants to have.
2018  * This allows the kernel to read directories into kernel space or
2019  * to have different dirent layouts depending on the binary type.
2020  * Return 'true' to keep going and 'false' if there are no more entries.
2021  */
2022 struct dir_context;
2023 typedef bool (*filldir_t)(struct dir_context *, const char *, int, loff_t, u64,
2024                          unsigned);
2025
2026 struct dir_context {
2027         filldir_t actor;
2028         loff_t pos;
2029 };
2030
2031 /*
2032  * These flags let !MMU mmap() govern direct device mapping vs immediate
2033  * copying more easily for MAP_PRIVATE, especially for ROM filesystems.
2034  *
2035  * NOMMU_MAP_COPY:      Copy can be mapped (MAP_PRIVATE)
2036  * NOMMU_MAP_DIRECT:    Can be mapped directly (MAP_SHARED)
2037  * NOMMU_MAP_READ:      Can be mapped for reading
2038  * NOMMU_MAP_WRITE:     Can be mapped for writing
2039  * NOMMU_MAP_EXEC:      Can be mapped for execution
2040  */
2041 #define NOMMU_MAP_COPY          0x00000001
2042 #define NOMMU_MAP_DIRECT        0x00000008
2043 #define NOMMU_MAP_READ          VM_MAYREAD
2044 #define NOMMU_MAP_WRITE         VM_MAYWRITE
2045 #define NOMMU_MAP_EXEC          VM_MAYEXEC
2046
2047 #define NOMMU_VMFLAGS \
2048         (NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC)
2049
2050 /*
2051  * These flags control the behavior of the remap_file_range function pointer.
2052  * If it is called with len == 0 that means "remap to end of source file".
2053  * See Documentation/filesystems/vfs.rst for more details about this call.
2054  *
2055  * REMAP_FILE_DEDUP: only remap if contents identical (i.e. deduplicate)
2056  * REMAP_FILE_CAN_SHORTEN: caller can handle a shortened request
2057  */
2058 #define REMAP_FILE_DEDUP                (1 << 0)
2059 #define REMAP_FILE_CAN_SHORTEN          (1 << 1)
2060
2061 /*
2062  * These flags signal that the caller is ok with altering various aspects of
2063  * the behavior of the remap operation.  The changes must be made by the
2064  * implementation; the vfs remap helper functions can take advantage of them.
2065  * Flags in this category exist to preserve the quirky behavior of the hoisted
2066  * btrfs clone/dedupe ioctls.
2067  */
2068 #define REMAP_FILE_ADVISORY             (REMAP_FILE_CAN_SHORTEN)
2069
2070 /*
2071  * These flags control the behavior of vfs_copy_file_range().
2072  * They are not available to the user via syscall.
2073  *
2074  * COPY_FILE_SPLICE: call splice direct instead of fs clone/copy ops
2075  */
2076 #define COPY_FILE_SPLICE                (1 << 0)
2077
2078 struct iov_iter;
2079 struct io_uring_cmd;
2080 struct offset_ctx;
2081
2082 typedef unsigned int __bitwise fop_flags_t;
2083
2084 struct file_operations {
2085         struct module *owner;
2086         fop_flags_t fop_flags;
2087         loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
2088         ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2089         ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
2090         ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
2091         ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
2092         int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *,
2093                         unsigned int flags);
2094         int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *);
2095         __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
2096         long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
2097         long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
2098         int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
2099         int (*open) (struct inode *, struct file *);
2100         int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
2101         int (*release) (struct inode *, struct file *);
2102         int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync);
2103         int (*fasync) (int, struct file *, int);
2104         int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
2105         unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
2106         int (*check_flags)(int);
2107         int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
2108         ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
2109         ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
2110         void (*splice_eof)(struct file *file);
2111         int (*setlease)(struct file *, int, struct file_lease **, void **);
2112         long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2113                           loff_t len);
2114         void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);
2115 #ifndef CONFIG_MMU
2116         unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);
2117 #endif
2118         ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,
2119                         loff_t, size_t, unsigned int);
2120         loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2121                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
2122                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
2123         int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2124         int (*uring_cmd)(struct io_uring_cmd *ioucmd, unsigned int issue_flags);
2125         int (*uring_cmd_iopoll)(struct io_uring_cmd *, struct io_comp_batch *,
2126                                 unsigned int poll_flags);
2127 } __randomize_layout;
2128
2129 /* Supports async buffered reads */
2130 #define FOP_BUFFER_RASYNC       ((__force fop_flags_t)(1 << 0))
2131 /* Supports async buffered writes */
2132 #define FOP_BUFFER_WASYNC       ((__force fop_flags_t)(1 << 1))
2133 /* Supports synchronous page faults for mappings */
2134 #define FOP_MMAP_SYNC           ((__force fop_flags_t)(1 << 2))
2135 /* Supports non-exclusive O_DIRECT writes from multiple threads */
2136 #define FOP_DIO_PARALLEL_WRITE  ((__force fop_flags_t)(1 << 3))
2137 /* Contains huge pages */
2138 #define FOP_HUGE_PAGES          ((__force fop_flags_t)(1 << 4))
2139 /* Treat loff_t as unsigned (e.g., /dev/mem) */
2140 #define FOP_UNSIGNED_OFFSET     ((__force fop_flags_t)(1 << 5))
2141 /* Supports asynchronous lock callbacks */
2142 #define FOP_ASYNC_LOCK          ((__force fop_flags_t)(1 << 6))
2143 /* File system supports uncached read/write buffered IO */
2144 #define FOP_DONTCACHE           ((__force fop_flags_t)(1 << 7))
2145
2146 /* Wrap a directory iterator that needs exclusive inode access */
2147 int wrap_directory_iterator(struct file *, struct dir_context *,
2148                             int (*) (struct file *, struct dir_context *));
2149 #define WRAP_DIR_ITER(x) \
2150         static int shared_##x(struct file *file , struct dir_context *ctx) \
2151         { return wrap_directory_iterator(file, ctx, x); }
2152
2153 struct inode_operations {
2154         struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int);
2155         const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
2156         int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2157         struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);
2158
2159         int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int);
2160
2161         int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2162                        umode_t, bool);
2163         int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
2164         int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
2165         int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2166                         const char *);
2167         int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2168                       umode_t);
2169         int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
2170         int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
2171                       umode_t,dev_t);
2172         int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
2173                         struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
2174         int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
2175         int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *,
2176                         struct kstat *, u32, unsigned int);
2177         ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
2178         int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
2179                       u64 len);
2180         int (*update_time)(struct inode *, int);
2181         int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
2182                            struct file *, unsigned open_flag,
2183                            umode_t create_mode);
2184         int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
2185                         struct file *, umode_t);
2186         struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2187                                      int);
2188         int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2189                        struct posix_acl *, int);
2190         int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
2191                             struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
2192         int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
2193         struct offset_ctx *(*get_offset_ctx)(struct inode *inode);
2194 } ____cacheline_aligned;
2195
2196 static inline int call_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2197 {
2198         return file->f_op->mmap(file, vma);
2199 }
2200
2201 extern ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2202 extern ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
2203 extern ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *, loff_t , struct file *,
2204                                    loff_t, size_t, unsigned int);
2205 int remap_verify_area(struct file *file, loff_t pos, loff_t len, bool write);
2206 int __generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2207                                     struct file *file_out, loff_t pos_out,
2208                                     loff_t *len, unsigned int remap_flags,
2209                                     const struct iomap_ops *dax_read_ops);
2210 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2211                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
2212                                   loff_t *count, unsigned int remap_flags);
2213 extern loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2214                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
2215                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
2216 extern int vfs_dedupe_file_range(struct file *file,
2217                                  struct file_dedupe_range *same);
2218 extern loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
2219                                         struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
2220                                         loff_t len, unsigned int remap_flags);
2221
2222 /**
2223  * enum freeze_holder - holder of the freeze
2224  * @FREEZE_HOLDER_KERNEL: kernel wants to freeze or thaw filesystem
2225  * @FREEZE_HOLDER_USERSPACE: userspace wants to freeze or thaw filesystem
2226  * @FREEZE_MAY_NEST: whether nesting freeze and thaw requests is allowed
2227  *
2228  * Indicate who the owner of the freeze or thaw request is and whether
2229  * the freeze needs to be exclusive or can nest.
2230  * Without @FREEZE_MAY_NEST, multiple freeze and thaw requests from the
2231  * same holder aren't allowed. It is however allowed to hold a single
2232  * @FREEZE_HOLDER_USERSPACE and a single @FREEZE_HOLDER_KERNEL freeze at
2233  * the same time. This is relied upon by some filesystems during online
2234  * repair or similar.
2235  */
2236 enum freeze_holder {
2237         FREEZE_HOLDER_KERNEL    = (1U << 0),
2238         FREEZE_HOLDER_USERSPACE = (1U << 1),
2239         FREEZE_MAY_NEST         = (1U << 2),
2240 };
2241
2242 struct super_operations {
2243         struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);
2244         void (*destroy_inode)(struct inode *);
2245         void (*free_inode)(struct inode *);
2246
2247         void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);
2248         int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);
2249         int (*drop_inode) (struct inode *);
2250         void (*evict_inode) (struct inode *);
2251         void (*put_super) (struct super_block *);
2252         int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);
2253         int (*freeze_super) (struct super_block *, enum freeze_holder who);
2254         int (*freeze_fs) (struct super_block *);
2255         int (*thaw_super) (struct super_block *, enum freeze_holder who);
2256         int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);
2257         int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);
2258         int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
2259         void (*umount_begin) (struct super_block *);
2260
2261         int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
2262         int (*show_devname)(struct seq_file *, struct dentry *);
2263         int (*show_path)(struct seq_file *, struct dentry *);
2264         int (*show_stats)(struct seq_file *, struct dentry *);
2265 #ifdef CONFIG_QUOTA
2266         ssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);
2267         ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
2268         struct dquot __rcu **(*get_dquots)(struct inode *);
2269 #endif
2270         long (*nr_cached_objects)(struct super_block *,
2271                                   struct shrink_control *);
2272         long (*free_cached_objects)(struct super_block *,
2273                                     struct shrink_control *);
2274         void (*shutdown)(struct super_block *sb);
2275 };
2276
2277 /*
2278  * Inode flags - they have no relation to superblock flags now
2279  */
2280 #define S_SYNC          (1 << 0)  /* Writes are synced at once */
2281 #define S_NOATIME       (1 << 1)  /* Do not update access times */
2282 #define S_APPEND        (1 << 2)  /* Append-only file */
2283 #define S_IMMUTABLE     (1 << 3)  /* Immutable file */
2284 #define S_DEAD          (1 << 4)  /* removed, but still open directory */
2285 #define S_NOQUOTA       (1 << 5)  /* Inode is not counted to quota */
2286 #define S_DIRSYNC       (1 << 6)  /* Directory modifications are synchronous */
2287 #define S_NOCMTIME      (1 << 7)  /* Do not update file c/mtime */
2288 #define S_SWAPFILE      (1 << 8)  /* Do not truncate: swapon got its bmaps */
2289 #define S_PRIVATE       (1 << 9)  /* Inode is fs-internal */
2290 #define S_IMA           (1 << 10) /* Inode has an associated IMA struct */
2291 #define S_AUTOMOUNT     (1 << 11) /* Automount/referral quasi-directory */
2292 #define S_NOSEC         (1 << 12) /* no suid or xattr security attributes */
2293 #ifdef CONFIG_FS_DAX
2294 #define S_DAX           (1 << 13) /* Direct Access, avoiding the page cache */
2295 #else
2296 #define S_DAX           0         /* Make all the DAX code disappear */
2297 #endif
2298 #define S_ENCRYPTED     (1 << 14) /* Encrypted file (using fs/crypto/) */
2299 #define S_CASEFOLD      (1 << 15) /* Casefolded file */
2300 #define S_VERITY        (1 << 16) /* Verity file (using fs/verity/) */
2301 #define S_KERNEL_FILE   (1 << 17) /* File is in use by the kernel (eg. fs/cachefiles) */
2302
2303 /*
2304  * Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
2305  * flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
2306  * possible to override it selectively if you really wanted to with some
2307  * ioctl() that is not currently implemented.
2308  *
2309  * Exception: SB_RDONLY is always applied to the entire file system.
2310  *
2311  * Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
2312  * with files in use.  This means that all of the inodes will not have their
2313  * i_flags updated.  Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
2314  * flags, so these have to be checked separately. -- [email protected]
2315  */
2316 #define __IS_FLG(inode, flg)    ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
2317
2318 static inline bool sb_rdonly(const struct super_block *sb) { return sb->s_flags & SB_RDONLY; }
2319 #define IS_RDONLY(inode)        sb_rdonly((inode)->i_sb)
2320 #define IS_SYNC(inode)          (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS) || \
2321                                         ((inode)->i_flags & S_SYNC))
2322 #define IS_DIRSYNC(inode)       (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS|SB_DIRSYNC) || \
2323                                         ((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
2324 #define IS_MANDLOCK(inode)      __IS_FLG(inode, SB_MANDLOCK)
2325 #define IS_NOATIME(inode)       __IS_FLG(inode, SB_RDONLY|SB_NOATIME)
2326 #define IS_I_VERSION(inode)     __IS_FLG(inode, SB_I_VERSION)
2327
2328 #define IS_NOQUOTA(inode)       ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
2329 #define IS_APPEND(inode)        ((inode)->i_flags & S_APPEND)
2330 #define IS_IMMUTABLE(inode)     ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
2331
2332 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
2333 #define IS_POSIXACL(inode)      __IS_FLG(inode, SB_POSIXACL)
2334 #else
2335 #define IS_POSIXACL(inode)      0
2336 #endif
2337
2338 #define IS_DEADDIR(inode)       ((inode)->i_flags & S_DEAD)
2339 #define IS_NOCMTIME(inode)      ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
2340
2341 #ifdef CONFIG_SWAP
2342 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
2343 #else
2344 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((void)(inode), 0U)
2345 #endif
2346
2347 #define IS_PRIVATE(inode)       ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
2348 #define IS_IMA(inode)           ((inode)->i_flags & S_IMA)
2349 #define IS_AUTOMOUNT(inode)     ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
2350 #define IS_NOSEC(inode)         ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
2351 #define IS_DAX(inode)           ((inode)->i_flags & S_DAX)
2352 #define IS_ENCRYPTED(inode)     ((inode)->i_flags & S_ENCRYPTED)
2353 #define IS_CASEFOLDED(inode)    ((inode)->i_flags & S_CASEFOLD)
2354 #define IS_VERITY(inode)        ((inode)->i_flags & S_VERITY)
2355
2356 #define IS_WHITEOUT(inode)      (S_ISCHR(inode->i_mode) && \
2357                                  (inode)->i_rdev == WHITEOUT_DEV)
2358
2359 static inline bool HAS_UNMAPPED_ID(struct mnt_idmap *idmap,
2360                                    struct inode *inode)
2361 {
2362         return !vfsuid_valid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)) ||
2363                !vfsgid_valid(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode));
2364 }
2365
2366 static inline void init_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb, struct file *filp)
2367 {
2368         *kiocb = (struct kiocb) {
2369                 .ki_filp = filp,
2370                 .ki_flags = filp->f_iocb_flags,
2371                 .ki_ioprio = get_current_ioprio(),
2372         };
2373 }
2374
2375 static inline void kiocb_clone(struct kiocb *kiocb, struct kiocb *kiocb_src,
2376                                struct file *filp)
2377 {
2378         *kiocb = (struct kiocb) {
2379                 .ki_filp = filp,
2380                 .ki_flags = kiocb_src->ki_flags,
2381                 .ki_ioprio = kiocb_src->ki_ioprio,
2382                 .ki_pos = kiocb_src->ki_pos,
2383         };
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Inode state bits.  Protected by inode->i_lock
2388  *
2389  * Four bits determine the dirty state of the inode: I_DIRTY_SYNC,
2390  * I_DIRTY_DATASYNC, I_DIRTY_PAGES, and I_DIRTY_TIME.
2391  *
2392  * Four bits define the lifetime of an inode.  Initially, inodes are I_NEW,
2393  * until that flag is cleared.  I_WILL_FREE, I_FREEING and I_CLEAR are set at
2394  * various stages of removing an inode.
2395  *
2396  * Two bits are used for locking and completion notification, I_NEW and I_SYNC.
2397  *
2398  * I_DIRTY_SYNC         Inode is dirty, but doesn't have to be written on
2399  *                      fdatasync() (unless I_DIRTY_DATASYNC is also set).
2400  *                      Timestamp updates are the usual cause.
2401  * I_DIRTY_DATASYNC     Data-related inode changes pending.  We keep track of
2402  *                      these changes separately from I_DIRTY_SYNC so that we
2403  *                      don't have to write inode on fdatasync() when only
2404  *                      e.g. the timestamps have changed.
2405  * I_DIRTY_PAGES        Inode has dirty pages.  Inode itself may be clean.
2406  * I_DIRTY_TIME         The inode itself has dirty timestamps, and the
2407  *                      lazytime mount option is enabled.  We keep track of this
2408  *                      separately from I_DIRTY_SYNC in order to implement
2409  *                      lazytime.  This gets cleared if I_DIRTY_INODE
2410  *                      (I_DIRTY_SYNC and/or I_DIRTY_DATASYNC) gets set. But
2411  *                      I_DIRTY_TIME can still be set if I_DIRTY_SYNC is already
2412  *                      in place because writeback might already be in progress
2413  *                      and we don't want to lose the time update
2414  * I_NEW                Serves as both a mutex and completion notification.
2415  *                      New inodes set I_NEW.  If two processes both create
2416  *                      the same inode, one of them will release its inode and
2417  *                      wait for I_NEW to be released before returning.
2418  *                      Inodes in I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR state can
2419  *                      also cause waiting on I_NEW, without I_NEW actually
2420  *                      being set.  find_inode() uses this to prevent returning
2421  *                      nearly-dead inodes.
2422  * I_WILL_FREE          Must be set when calling write_inode_now() if i_count
2423  *                      is zero.  I_FREEING must be set when I_WILL_FREE is
2424  *                      cleared.
2425  * I_FREEING            Set when inode is about to be freed but still has dirty
2426  *                      pages or buffers attached or the inode itself is still
2427  *                      dirty.
2428  * I_CLEAR              Added by clear_inode().  In this state the inode is
2429  *                      clean and can be destroyed.  Inode keeps I_FREEING.
2430  *
2431  *                      Inodes that are I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR are
2432  *                      prohibited for many purposes.  iget() must wait for
2433  *                      the inode to be completely released, then create it
2434  *                      anew.  Other functions will just ignore such inodes,
2435  *                      if appropriate.  I_NEW is used for waiting.
2436  *
2437  * I_SYNC               Writeback of inode is running. The bit is set during
2438  *                      data writeback, and cleared with a wakeup on the bit
2439  *                      address once it is done. The bit is also used to pin
2440  *                      the inode in memory for flusher thread.
2441  *
2442  * I_REFERENCED         Marks the inode as recently references on the LRU list.
2443  *
2444  * I_WB_SWITCH          Cgroup bdi_writeback switching in progress.  Used to
2445  *                      synchronize competing switching instances and to tell
2446  *                      wb stat updates to grab the i_pages lock.  See
2447  *                      inode_switch_wbs_work_fn() for details.
2448  *
2449  * I_OVL_INUSE          Used by overlayfs to get exclusive ownership on upper
2450  *                      and work dirs among overlayfs mounts.
2451  *
2452  * I_CREATING           New object's inode in the middle of setting up.
2453  *
2454  * I_DONTCACHE          Evict inode as soon as it is not used anymore.
2455  *
2456  * I_SYNC_QUEUED        Inode is queued in b_io or b_more_io writeback lists.
2457  *                      Used to detect that mark_inode_dirty() should not move
2458  *                      inode between dirty lists.
2459  *
2460  * I_PINNING_FSCACHE_WB Inode is pinning an fscache object for writeback.
2461  *
2462  * I_LRU_ISOLATING      Inode is pinned being isolated from LRU without holding
2463  *                      i_count.
2464  *
2465  * Q: What is the difference between I_WILL_FREE and I_FREEING?
2466  *
2467  * __I_{SYNC,NEW,LRU_ISOLATING} are used to derive unique addresses to wait
2468  * upon. There's one free address left.
2469  */
2470 #define __I_NEW                 0
2471 #define I_NEW                   (1 << __I_NEW)
2472 #define __I_SYNC                1
2473 #define I_SYNC                  (1 << __I_SYNC)
2474 #define __I_LRU_ISOLATING       2
2475 #define I_LRU_ISOLATING         (1 << __I_LRU_ISOLATING)
2476
2477 #define I_DIRTY_SYNC            (1 << 3)
2478 #define I_DIRTY_DATASYNC        (1 << 4)
2479 #define I_DIRTY_PAGES           (1 << 5)
2480 #define I_WILL_FREE             (1 << 6)
2481 #define I_FREEING               (1 << 7)
2482 #define I_CLEAR                 (1 << 8)
2483 #define I_REFERENCED            (1 << 9)
2484 #define I_LINKABLE              (1 << 10)
2485 #define I_DIRTY_TIME            (1 << 11)
2486 #define I_WB_SWITCH             (1 << 12)
2487 #define I_OVL_INUSE             (1 << 13)
2488 #define I_CREATING              (1 << 14)
2489 #define I_DONTCACHE             (1 << 15)
2490 #define I_SYNC_QUEUED           (1 << 16)
2491 #define I_PINNING_NETFS_WB      (1 << 17)
2492
2493 #define I_DIRTY_INODE (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)
2494 #define I_DIRTY (I_DIRTY_INODE | I_DIRTY_PAGES)
2495 #define I_DIRTY_ALL (I_DIRTY | I_DIRTY_TIME)
2496
2497 extern void __mark_inode_dirty(struct inode *, int);
2498 static inline void mark_inode_dirty(struct inode *inode)
2499 {
2500         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY);
2501 }
2502
2503 static inline void mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode)
2504 {
2505         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * Returns true if the given inode itself only has dirty timestamps (its pages
2510  * may still be dirty) and isn't currently being allocated or freed.
2511  * Filesystems should call this if when writing an inode when lazytime is
2512  * enabled, they want to opportunistically write the timestamps of other inodes
2513  * located very nearby on-disk, e.g. in the same inode block.  This returns true
2514  * if the given inode is in need of such an opportunistic update.  Requires
2515  * i_lock, or at least later re-checking under i_lock.
2516  */
2517 static inline bool inode_is_dirtytime_only(struct inode *inode)
2518 {
2519         return (inode->i_state & (I_DIRTY_TIME | I_NEW |
2520                                   I_FREEING | I_WILL_FREE)) == I_DIRTY_TIME;
2521 }
2522
2523 extern void inc_nlink(struct inode *inode);
2524 extern void drop_nlink(struct inode *inode);
2525 extern void clear_nlink(struct inode *inode);
2526 extern void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink);
2527
2528 static inline void inode_inc_link_count(struct inode *inode)
2529 {
2530         inc_nlink(inode);
2531         mark_inode_dirty(inode);
2532 }
2533
2534 static inline void inode_dec_link_count(struct inode *inode)
2535 {
2536         drop_nlink(inode);
2537         mark_inode_dirty(inode);
2538 }
2539
2540 enum file_time_flags {
2541         S_ATIME = 1,
2542         S_MTIME = 2,
2543         S_CTIME = 4,
2544         S_VERSION = 8,
2545 };
2546
2547 extern bool atime_needs_update(const struct path *, struct inode *);
2548 extern void touch_atime(const struct path *);
2549 int inode_update_time(struct inode *inode, int flags);
2550
2551 static inline void file_accessed(struct file *file)
2552 {
2553         if (!(file->f_flags & O_NOATIME))
2554                 touch_atime(&file->f_path);
2555 }
2556
2557 extern int file_modified(struct file *file);
2558 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb);
2559
2560 int sync_inode_metadata(struct inode *inode, int wait);
2561
2562 struct file_system_type {
2563         const char *name;
2564         int fs_flags;
2565 #define FS_REQUIRES_DEV         1 
2566 #define FS_BINARY_MOUNTDATA     2
2567 #define FS_HAS_SUBTYPE          4
2568 #define FS_USERNS_MOUNT         8       /* Can be mounted by userns root */
2569 #define FS_DISALLOW_NOTIFY_PERM 16      /* Disable fanotify permission events */
2570 #define FS_ALLOW_IDMAP         32      /* FS has been updated to handle vfs idmappings. */
2571 #define FS_MGTIME               64      /* FS uses multigrain timestamps */
2572 #define FS_RENAME_DOES_D_MOVE   32768   /* FS will handle d_move() during rename() internally. */
2573         int (*init_fs_context)(struct fs_context *);
2574         const struct fs_parameter_spec *parameters;
2575         struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,
2576                        const char *, void *);
2577         void (*kill_sb) (struct super_block *);
2578         struct module *owner;
2579         struct file_system_type * next;
2580         struct hlist_head fs_supers;
2581
2582         struct lock_class_key s_lock_key;
2583         struct lock_class_key s_umount_key;
2584         struct lock_class_key s_vfs_rename_key;
2585         struct lock_class_key s_writers_key[SB_FREEZE_LEVELS];
2586
2587         struct lock_class_key i_lock_key;
2588         struct lock_class_key i_mutex_key;
2589         struct lock_class_key invalidate_lock_key;
2590         struct lock_class_key i_mutex_dir_key;
2591 };
2592
2593 #define MODULE_ALIAS_FS(NAME) MODULE_ALIAS("fs-" NAME)
2594
2595 /**
2596  * is_mgtime: is this inode using multigrain timestamps
2597  * @inode: inode to test for multigrain timestamps
2598  *
2599  * Return true if the inode uses multigrain timestamps, false otherwise.
2600  */
2601 static inline bool is_mgtime(const struct inode *inode)
2602 {
2603         return inode->i_opflags & IOP_MGTIME;
2604 }
2605
2606 extern struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
2607         int flags, const char *dev_name, void *data,
2608         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2609 extern struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
2610         int flags, void *data,
2611         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2612 extern struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
2613         int flags, void *data,
2614         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2615 extern struct dentry *mount_subtree(struct vfsmount *mnt, const char *path);
2616 void retire_super(struct super_block *sb);
2617 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb);
2618 void kill_block_super(struct super_block *sb);
2619 void kill_anon_super(struct super_block *sb);
2620 void kill_litter_super(struct super_block *sb);
2621 void deactivate_super(struct super_block *sb);
2622 void deactivate_locked_super(struct super_block *sb);
2623 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data);
2624 int set_anon_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc);
2625 int get_anon_bdev(dev_t *);
2626 void free_anon_bdev(dev_t);
2627 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
2628                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
2629                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *));
2630 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
2631                         int (*test)(struct super_block *,void *),
2632                         int (*set)(struct super_block *,void *),
2633                         int flags, void *data);
2634 struct super_block *sget_dev(struct fs_context *fc, dev_t dev);
2635
2636 /* Alas, no aliases. Too much hassle with bringing module.h everywhere */
2637 #define fops_get(fops) ({                                               \
2638         const struct file_operations *_fops = (fops);                   \
2639         (((_fops) && try_module_get((_fops)->owner) ? (_fops) : NULL)); \
2640 })
2641
2642 #define fops_put(fops) ({                                               \
2643         const struct file_operations *_fops = (fops);                   \
2644         if (_fops)                                                      \
2645                 module_put((_fops)->owner);                             \
2646 })
2647
2648 /*
2649  * This one is to be used *ONLY* from ->open() instances.
2650  * fops must be non-NULL, pinned down *and* module dependencies
2651  * should be sufficient to pin the caller down as well.
2652  */
2653 #define replace_fops(f, fops) \
2654         do {    \
2655                 struct file *__file = (f); \
2656                 fops_put(__file->f_op); \
2657                 BUG_ON(!(__file->f_op = (fops))); \
2658         } while(0)
2659
2660 extern int register_filesystem(struct file_system_type *);
2661 extern int unregister_filesystem(struct file_system_type *);
2662 extern int vfs_statfs(const struct path *, struct kstatfs *);
2663 extern int user_statfs(const char __user *, struct kstatfs *);
2664 extern int fd_statfs(int, struct kstatfs *);
2665 int freeze_super(struct super_block *super, enum freeze_holder who);
2666 int thaw_super(struct super_block *super, enum freeze_holder who);
2667 extern __printf(2, 3)
2668 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...);
2669 extern int super_setup_bdi(struct super_block *sb);
2670
2671 static inline void super_set_uuid(struct super_block *sb, const u8 *uuid, unsigned len)
2672 {
2673         if (WARN_ON(len > sizeof(sb->s_uuid)))
2674                 len = sizeof(sb->s_uuid);
2675         sb->s_uuid_len = len;
2676         memcpy(&sb->s_uuid, uuid, len);
2677 }
2678
2679 /* set sb sysfs name based on sb->s_bdev */
2680 static inline void super_set_sysfs_name_bdev(struct super_block *sb)
2681 {
2682         snprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), "%pg", sb->s_bdev);
2683 }
2684
2685 /* set sb sysfs name based on sb->s_uuid */
2686 static inline void super_set_sysfs_name_uuid(struct super_block *sb)
2687 {
2688         WARN_ON(sb->s_uuid_len != sizeof(sb->s_uuid));
2689         snprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), "%pU", sb->s_uuid.b);
2690 }
2691
2692 /* set sb sysfs name based on sb->s_id */
2693 static inline void super_set_sysfs_name_id(struct super_block *sb)
2694 {
2695         strscpy(sb->s_sysfs_name, sb->s_id, sizeof(sb->s_sysfs_name));
2696 }
2697
2698 /* try to use something standard before you use this */
2699 __printf(2, 3)
2700 static inline void super_set_sysfs_name_generic(struct super_block *sb, const char *fmt, ...)
2701 {
2702         va_list args;
2703
2704         va_start(args, fmt);
2705         vsnprintf(sb->s_sysfs_name, sizeof(sb->s_sysfs_name), fmt, args);
2706         va_end(args);
2707 }
2708
2709 extern int current_umask(void);
2710
2711 extern void ihold(struct inode * inode);
2712 extern void iput(struct inode *);
2713 int inode_update_timestamps(struct inode *inode, int flags);
2714 int generic_update_time(struct inode *, int);
2715
2716 /* /sys/fs */
2717 extern struct kobject *fs_kobj;
2718
2719 #define MAX_RW_COUNT (INT_MAX & PAGE_MASK)
2720
2721 /* fs/open.c */
2722 struct audit_names;
2723 struct filename {
2724         const char              *name;  /* pointer to actual string */
2725         const __user char       *uptr;  /* original userland pointer */
2726         atomic_t                refcnt;
2727         struct audit_names      *aname;
2728         const char              iname[];
2729 };
2730 static_assert(offsetof(struct filename, iname) % sizeof(long) == 0);
2731
2732 static inline struct mnt_idmap *file_mnt_idmap(const struct file *file)
2733 {
2734         return mnt_idmap(file->f_path.mnt);
2735 }
2736
2737 /**
2738  * is_idmapped_mnt - check whether a mount is mapped
2739  * @mnt: the mount to check
2740  *
2741  * If @mnt has an non @nop_mnt_idmap attached to it then @mnt is mapped.
2742  *
2743  * Return: true if mount is mapped, false if not.
2744  */
2745 static inline bool is_idmapped_mnt(const struct vfsmount *mnt)
2746 {
2747         return mnt_idmap(mnt) != &nop_mnt_idmap;
2748 }
2749
2750 extern long vfs_truncate(const struct path *, loff_t);
2751 int do_truncate(struct mnt_idmap *, struct dentry *, loff_t start,
2752                 unsigned int time_attrs, struct file *filp);
2753 extern int vfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2754                         loff_t len);
2755 extern long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags,
2756                         umode_t mode);
2757 extern struct file *file_open_name(struct filename *, int, umode_t);
2758 extern struct file *filp_open(const char *, int, umode_t);
2759 extern struct file *file_open_root(const struct path *,
2760                                    const char *, int, umode_t);
2761 static inline struct file *file_open_root_mnt(struct vfsmount *mnt,
2762                                    const char *name, int flags, umode_t mode)
2763 {
2764         return file_open_root(&(struct path){.mnt = mnt, .dentry = mnt->mnt_root},
2765                               name, flags, mode);
2766 }
2767 struct file *dentry_open(const struct path *path, int flags,
2768                          const struct cred *creds);
2769 struct file *dentry_create(const struct path *path, int flags, umode_t mode,
2770                            const struct cred *cred);
2771 struct path *backing_file_user_path(struct file *f);
2772
2773 /*
2774  * When mmapping a file on a stackable filesystem (e.g., overlayfs), the file
2775  * stored in ->vm_file is a backing file whose f_inode is on the underlying
2776  * filesystem.  When the mapped file path and inode number are displayed to
2777  * user (e.g. via /proc/<pid>/maps), these helpers should be used to get the
2778  * path and inode number to display to the user, which is the path of the fd
2779  * that user has requested to map and the inode number that would be returned
2780  * by fstat() on that same fd.
2781  */
2782 /* Get the path to display in /proc/<pid>/maps */
2783 static inline const struct path *file_user_path(struct file *f)
2784 {
2785         if (unlikely(f->f_mode & FMODE_BACKING))
2786                 return backing_file_user_path(f);
2787         return &f->f_path;
2788 }
2789 /* Get the inode whose inode number to display in /proc/<pid>/maps */
2790 static inline const struct inode *file_user_inode(struct file *f)
2791 {
2792         if (unlikely(f->f_mode & FMODE_BACKING))
2793                 return d_inode(backing_file_user_path(f)->dentry);
2794         return file_inode(f);
2795 }
2796
2797 static inline struct file *file_clone_open(struct file *file)
2798 {
2799         return dentry_open(&file->f_path, file->f_flags, file->f_cred);
2800 }
2801 extern int filp_close(struct file *, fl_owner_t id);
2802
2803 extern struct filename *getname_flags(const char __user *, int);
2804 extern struct filename *getname_uflags(const char __user *, int);
2805 extern struct filename *getname(const char __user *);
2806 extern struct filename *getname_kernel(const char *);
2807 extern struct filename *__getname_maybe_null(const char __user *);
2808 static inline struct filename *getname_maybe_null(const char __user *name, int flags)
2809 {
2810         if (!(flags & AT_EMPTY_PATH))
2811                 return getname(name);
2812
2813         if (!name)
2814                 return NULL;
2815         return __getname_maybe_null(name);
2816 }
2817 extern void putname(struct filename *name);
2818
2819 extern int finish_open(struct file *file, struct dentry *dentry,
2820                         int (*open)(struct inode *, struct file *));
2821 extern int finish_no_open(struct file *file, struct dentry *dentry);
2822
2823 /* Helper for the simple case when original dentry is used */
2824 static inline int finish_open_simple(struct file *file, int error)
2825 {
2826         if (error)
2827                 return error;
2828
2829         return finish_open(file, file->f_path.dentry, NULL);
2830 }
2831
2832 /* fs/dcache.c */
2833 extern void __init vfs_caches_init_early(void);
2834 extern void __init vfs_caches_init(void);
2835
2836 extern struct kmem_cache *names_cachep;
2837
2838 #define __getname()             kmem_cache_alloc(names_cachep, GFP_KERNEL)
2839 #define __putname(name)         kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name))
2840
2841 extern struct super_block *blockdev_superblock;
2842 static inline bool sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
2843 {
2844         return IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) && sb == blockdev_superblock;
2845 }
2846
2847 void emergency_thaw_all(void);
2848 extern int sync_filesystem(struct super_block *);
2849 extern const struct file_operations def_blk_fops;
2850 extern const struct file_operations def_chr_fops;
2851
2852 /* fs/char_dev.c */
2853 #define CHRDEV_MAJOR_MAX 512
2854 /* Marks the bottom of the first segment of free char majors */
2855 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_END 234
2856 /* Marks the top and bottom of the second segment of free char majors */
2857 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_START 511
2858 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_END 384
2859
2860 extern int alloc_chrdev_region(dev_t *, unsigned, unsigned, const char *);
2861 extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
2862 extern int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2863                              unsigned int count, const char *name,
2864                              const struct file_operations *fops);
2865 extern void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2866                                 unsigned int count, const char *name);
2867 extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
2868 extern void chrdev_show(struct seq_file *,off_t);
2869
2870 static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
2871                                   const struct file_operations *fops)
2872 {
2873         return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
2874 }
2875
2876 static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
2877 {
2878         __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
2879 }
2880
2881 extern void init_special_inode(struct inode *, umode_t, dev_t);
2882
2883 /* Invalid inode operations -- fs/bad_inode.c */
2884 extern void make_bad_inode(struct inode *);
2885 extern bool is_bad_inode(struct inode *);
2886
2887 extern int __must_check file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t lstart,
2888                                                 loff_t lend);
2889 extern int __must_check file_check_and_advance_wb_err(struct file *file);
2890 extern int __must_check file_write_and_wait_range(struct file *file,
2891                                                 loff_t start, loff_t end);
2892
2893 static inline int file_write_and_wait(struct file *file)
2894 {
2895         return file_write_and_wait_range(file, 0, LLONG_MAX);
2896 }
2897
2898 extern int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
2899                            int datasync);
2900 extern int vfs_fsync(struct file *file, int datasync);
2901
2902 extern int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
2903                                 unsigned int flags);
2904
2905 static inline bool iocb_is_dsync(const struct kiocb *iocb)
2906 {
2907         return (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC) ||
2908                 IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
2909 }
2910
2911 /*
2912  * Sync the bytes written if this was a synchronous write.  Expect ki_pos
2913  * to already be updated for the write, and will return either the amount
2914  * of bytes passed in, or an error if syncing the file failed.
2915  */
2916 static inline ssize_t generic_write_sync(struct kiocb *iocb, ssize_t count)
2917 {
2918         if (iocb_is_dsync(iocb)) {
2919                 int ret = vfs_fsync_range(iocb->ki_filp,
2920                                 iocb->ki_pos - count, iocb->ki_pos - 1,
2921                                 (iocb->ki_flags & IOCB_SYNC) ? 0 : 1);
2922                 if (ret)
2923                         return ret;
2924         }
2925
2926         return count;
2927 }
2928
2929 extern void emergency_sync(void);
2930 extern void emergency_remount(void);
2931
2932 #ifdef CONFIG_BLOCK
2933 extern int bmap(struct inode *inode, sector_t *block);
2934 #else
2935 static inline int bmap(struct inode *inode,  sector_t *block)
2936 {
2937         return -EINVAL;
2938 }
2939 #endif
2940
2941 int notify_change(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2942                   struct iattr *, struct inode **);
2943 int inode_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2944 int generic_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2945 static inline int file_permission(struct file *file, int mask)
2946 {
2947         return inode_permission(file_mnt_idmap(file),
2948                                 file_inode(file), mask);
2949 }
2950 static inline int path_permission(const struct path *path, int mask)
2951 {
2952         return inode_permission(mnt_idmap(path->mnt),
2953                                 d_inode(path->dentry), mask);
2954 }
2955 int __check_sticky(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
2956                    struct inode *inode);
2957
2958 static inline bool execute_ok(struct inode *inode)
2959 {
2960         return (inode->i_mode & S_IXUGO) || S_ISDIR(inode->i_mode);
2961 }
2962
2963 static inline bool inode_wrong_type(const struct inode *inode, umode_t mode)
2964 {
2965         return (inode->i_mode ^ mode) & S_IFMT;
2966 }
2967
2968 /**
2969  * file_start_write - get write access to a superblock for regular file io
2970  * @file: the file we want to write to
2971  *
2972  * This is a variant of sb_start_write() which is a noop on non-regualr file.
2973  * Should be matched with a call to file_end_write().
2974  */
2975 static inline void file_start_write(struct file *file)
2976 {
2977         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2978                 return;
2979         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
2980 }
2981
2982 static inline bool file_start_write_trylock(struct file *file)
2983 {
2984         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2985                 return true;
2986         return sb_start_write_trylock(file_inode(file)->i_sb);
2987 }
2988
2989 /**
2990  * file_end_write - drop write access to a superblock of a regular file
2991  * @file: the file we wrote to
2992  *
2993  * Should be matched with a call to file_start_write().
2994  */
2995 static inline void file_end_write(struct file *file)
2996 {
2997         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2998                 return;
2999         sb_end_write(file_inode(file)->i_sb);
3000 }
3001
3002 /**
3003  * kiocb_start_write - get write access to a superblock for async file io
3004  * @iocb: the io context we want to submit the write with
3005  *
3006  * This is a variant of sb_start_write() for async io submission.
3007  * Should be matched with a call to kiocb_end_write().
3008  */
3009 static inline void kiocb_start_write(struct kiocb *iocb)
3010 {
3011         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
3012
3013         sb_start_write(inode->i_sb);
3014         /*
3015          * Fool lockdep by telling it the lock got released so that it
3016          * doesn't complain about the held lock when we return to userspace.
3017          */
3018         __sb_writers_release(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
3019 }
3020
3021 /**
3022  * kiocb_end_write - drop write access to a superblock after async file io
3023  * @iocb: the io context we sumbitted the write with
3024  *
3025  * Should be matched with a call to kiocb_start_write().
3026  */
3027 static inline void kiocb_end_write(struct kiocb *iocb)
3028 {
3029         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
3030
3031         /*
3032          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission thread.
3033          */
3034         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
3035         sb_end_write(inode->i_sb);
3036 }
3037
3038 /*
3039  * This is used for regular files where some users -- especially the
3040  * currently executed binary in a process, previously handled via
3041  * VM_DENYWRITE -- cannot handle concurrent write (and maybe mmap
3042  * read-write shared) accesses.
3043  *
3044  * get_write_access() gets write permission for a file.
3045  * put_write_access() releases this write permission.
3046  * deny_write_access() denies write access to a file.
3047  * allow_write_access() re-enables write access to a file.
3048  *
3049  * The i_writecount field of an inode can have the following values:
3050  * 0: no write access, no denied write access
3051  * < 0: (-i_writecount) users that denied write access to the file.
3052  * > 0: (i_writecount) users that have write access to the file.
3053  *
3054  * Normally we operate on that counter with atomic_{inc,dec} and it's safe
3055  * except for the cases where we don't hold i_writecount yet. Then we need to
3056  * use {get,deny}_write_access() - these functions check the sign and refuse
3057  * to do the change if sign is wrong.
3058  */
3059 static inline int get_write_access(struct inode *inode)
3060 {
3061         return atomic_inc_unless_negative(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
3062 }
3063 static inline int deny_write_access(struct file *file)
3064 {
3065         struct inode *inode = file_inode(file);
3066         return atomic_dec_unless_positive(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
3067 }
3068 static inline void put_write_access(struct inode * inode)
3069 {
3070         atomic_dec(&inode->i_writecount);
3071 }
3072 static inline void allow_write_access(struct file *file)
3073 {
3074         if (file)
3075                 atomic_inc(&file_inode(file)->i_writecount);
3076 }
3077 static inline bool inode_is_open_for_write(const struct inode *inode)
3078 {
3079         return atomic_read(&inode->i_writecount) > 0;
3080 }
3081
3082 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
3083 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
3084 {
3085         BUG_ON(atomic_dec_return(&inode->i_readcount) < 0);
3086 }
3087 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
3088 {
3089         atomic_inc(&inode->i_readcount);
3090 }
3091 #else
3092 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
3093 {
3094         return;
3095 }
3096 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
3097 {
3098         return;
3099 }
3100 #endif
3101 extern int do_pipe_flags(int *, int);
3102
3103 extern ssize_t kernel_read(struct file *, void *, size_t, loff_t *);
3104 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos);
3105 extern ssize_t kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
3106 extern ssize_t __kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
3107 extern struct file * open_exec(const char *);
3108  
3109 /* fs/dcache.c -- generic fs support functions */
3110 extern bool is_subdir(struct dentry *, struct dentry *);
3111 extern bool path_is_under(const struct path *, const struct path *);
3112
3113 extern char *file_path(struct file *, char *, int);
3114
3115 /**
3116  * is_dot_dotdot - returns true only if @name is "." or ".."
3117  * @name: file name to check
3118  * @len: length of file name, in bytes
3119  */
3120 static inline bool is_dot_dotdot(const char *name, size_t len)
3121 {
3122         return len && unlikely(name[0] == '.') &&
3123                 (len == 1 || (len == 2 && name[1] == '.'));
3124 }
3125
3126 #include <linux/err.h>
3127
3128 /* needed for stackable file system support */
3129 extern loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3130
3131 extern loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3132
3133 extern int inode_init_always_gfp(struct super_block *, struct inode *, gfp_t);
3134 static inline int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
3135 {
3136         return inode_init_always_gfp(sb, inode, GFP_NOFS);
3137 }
3138
3139 extern void inode_init_once(struct inode *);
3140 extern void address_space_init_once(struct address_space *mapping);
3141 extern struct inode * igrab(struct inode *);
3142 extern ino_t iunique(struct super_block *, ino_t);
3143 extern int inode_needs_sync(struct inode *inode);
3144 extern int generic_delete_inode(struct inode *inode);
3145 static inline int generic_drop_inode(struct inode *inode)
3146 {
3147         return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
3148 }
3149 extern void d_mark_dontcache(struct inode *inode);
3150
3151 extern struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb,
3152                 unsigned long hashval, int (*test)(struct inode *, void *),
3153                 void *data);
3154 extern struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
3155                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data);
3156 extern struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3157
3158 extern struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
3159                 int (*test)(struct inode *, void *),
3160                 int (*set)(struct inode *, void *),
3161                 void *data);
3162 struct inode *iget5_locked(struct super_block *, unsigned long,
3163                            int (*test)(struct inode *, void *),
3164                            int (*set)(struct inode *, void *), void *);
3165 struct inode *iget5_locked_rcu(struct super_block *, unsigned long,
3166                                int (*test)(struct inode *, void *),
3167                                int (*set)(struct inode *, void *), void *);
3168 extern struct inode * iget_locked(struct super_block *, unsigned long);
3169 extern struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *,
3170                                        unsigned long,
3171                                        int (*match)(struct inode *,
3172                                                     unsigned long, void *),
3173                                        void *data);
3174 extern struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *, unsigned long,
3175                                     int (*)(struct inode *, void *), void *);
3176 extern struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *, unsigned long);
3177 extern int insert_inode_locked4(struct inode *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), void *);
3178 extern int insert_inode_locked(struct inode *);
3179 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
3180 extern void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode);
3181 #else
3182 static inline void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode) { };
3183 #endif
3184 extern void unlock_new_inode(struct inode *);
3185 extern void discard_new_inode(struct inode *);
3186 extern unsigned int get_next_ino(void);
3187 extern void evict_inodes(struct super_block *sb);
3188 void dump_mapping(const struct address_space *);
3189
3190 /*
3191  * Userspace may rely on the inode number being non-zero. For example, glibc
3192  * simply ignores files with zero i_ino in unlink() and other places.
3193  *
3194  * As an additional complication, if userspace was compiled with
3195  * _FILE_OFFSET_BITS=32 on a 64-bit kernel we'll only end up reading out the
3196  * lower 32 bits, so we need to check that those aren't zero explicitly. With
3197  * _FILE_OFFSET_BITS=64, this may cause some harmless false-negatives, but
3198  * better safe than sorry.
3199  */
3200 static inline bool is_zero_ino(ino_t ino)
3201 {
3202         return (u32)ino == 0;
3203 }
3204
3205 /*
3206  * inode->i_lock must be held
3207  */
3208 static inline void __iget(struct inode *inode)
3209 {
3210         atomic_inc(&inode->i_count);
3211 }
3212
3213 extern void iget_failed(struct inode *);
3214 extern void clear_inode(struct inode *);
3215 extern void __destroy_inode(struct inode *);
3216 extern struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb);
3217 extern struct inode *new_inode(struct super_block *sb);
3218 extern void free_inode_nonrcu(struct inode *inode);
3219 extern int setattr_should_drop_suidgid(struct mnt_idmap *, struct inode *);
3220 extern int file_remove_privs_flags(struct file *file, unsigned int flags);
3221 extern int file_remove_privs(struct file *);
3222 int setattr_should_drop_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
3223                              const struct inode *inode);
3224
3225 /*
3226  * This must be used for allocating filesystems specific inodes to set
3227  * up the inode reclaim context correctly.
3228  */
3229 #define alloc_inode_sb(_sb, _cache, _gfp) kmem_cache_alloc_lru(_cache, &_sb->s_inode_lru, _gfp)
3230
3231 extern void __insert_inode_hash(struct inode *, unsigned long hashval);
3232 static inline void insert_inode_hash(struct inode *inode)
3233 {
3234         __insert_inode_hash(inode, inode->i_ino);
3235 }
3236
3237 extern void __remove_inode_hash(struct inode *);
3238 static inline void remove_inode_hash(struct inode *inode)
3239 {
3240         if (!inode_unhashed(inode) && !hlist_fake(&inode->i_hash))
3241                 __remove_inode_hash(inode);
3242 }
3243
3244 extern void inode_sb_list_add(struct inode *inode);
3245 extern void inode_add_lru(struct inode *inode);
3246
3247 extern int sb_set_blocksize(struct super_block *, int);
3248 extern int sb_min_blocksize(struct super_block *, int);
3249
3250 extern int generic_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
3251 extern int generic_file_readonly_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
3252 extern ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3253 int generic_write_checks_count(struct kiocb *iocb, loff_t *count);
3254 extern int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
3255                 loff_t *count);
3256 extern int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out);
3257 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
3258                 ssize_t already_read);
3259 extern ssize_t generic_file_read_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3260 extern ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3261 extern ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3262 extern ssize_t generic_file_direct_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3263 ssize_t generic_perform_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
3264 ssize_t direct_write_fallback(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
3265                 ssize_t direct_written, ssize_t buffered_written);
3266
3267 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
3268                 rwf_t flags);
3269 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
3270                 rwf_t flags);
3271 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
3272                            struct iov_iter *iter);
3273 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
3274                             struct iov_iter *iter);
3275
3276 /* fs/splice.c */
3277 ssize_t filemap_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
3278                             struct pipe_inode_info *pipe,
3279                             size_t len, unsigned int flags);
3280 ssize_t copy_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
3281                          struct pipe_inode_info *pipe,
3282                          size_t len, unsigned int flags);
3283 extern ssize_t iter_file_splice_write(struct pipe_inode_info *,
3284                 struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
3285
3286
3287 extern void
3288 file_ra_state_init(struct file_ra_state *ra, struct address_space *mapping);
3289 extern loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3290 extern loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize);
3291 extern loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
3292 extern loff_t generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset,
3293                 int whence, loff_t maxsize, loff_t eof);
3294 loff_t generic_llseek_cookie(struct file *file, loff_t offset, int whence,
3295                              u64 *cookie);
3296 extern loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset,
3297                 int whence, loff_t size);
3298 extern loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *, loff_t, int, loff_t);
3299 extern loff_t no_seek_end_llseek(struct file *, loff_t, int);
3300 int rw_verify_area(int, struct file *, const loff_t *, size_t);
3301 extern int generic_file_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3302 extern int nonseekable_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3303 extern int stream_open(struct inode * inode, struct file * filp);
3304
3305 #ifdef CONFIG_BLOCK
3306 typedef void (dio_submit_t)(struct bio *bio, struct inode *inode,
3307                             loff_t file_offset);
3308
3309 enum {
3310         /* need locking between buffered and direct access */
3311         DIO_LOCKING     = 0x01,
3312
3313         /* filesystem does not support filling holes */
3314         DIO_SKIP_HOLES  = 0x02,
3315 };
3316
3317 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
3318                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
3319                              get_block_t get_block,
3320                              dio_iodone_t end_io,
3321                              int flags);
3322
3323 static inline ssize_t blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb,
3324                                          struct inode *inode,
3325                                          struct iov_iter *iter,
3326                                          get_block_t get_block)
3327 {
3328         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, inode->i_sb->s_bdev, iter,
3329                         get_block, NULL, DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES);
3330 }
3331 #endif
3332
3333 bool inode_dio_finished(const struct inode *inode);
3334 void inode_dio_wait(struct inode *inode);
3335 void inode_dio_wait_interruptible(struct inode *inode);
3336
3337 /**
3338  * inode_dio_begin - signal start of a direct I/O requests
3339  * @inode: inode the direct I/O happens on
3340  *
3341  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
3342  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
3343  */
3344 static inline void inode_dio_begin(struct inode *inode)
3345 {
3346         atomic_inc(&inode->i_dio_count);
3347 }
3348
3349 /**
3350  * inode_dio_end - signal finish of a direct I/O requests
3351  * @inode: inode the direct I/O happens on
3352  *
3353  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
3354  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
3355  */
3356 static inline void inode_dio_end(struct inode *inode)
3357 {
3358         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
3359                 wake_up_var(&inode->i_dio_count);
3360 }
3361
3362 extern void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
3363                             unsigned int mask);
3364
3365 extern const struct file_operations generic_ro_fops;
3366
3367 #define special_file(m) (S_ISCHR(m)||S_ISBLK(m)||S_ISFIFO(m)||S_ISSOCK(m))
3368
3369 extern int readlink_copy(char __user *, int, const char *, int);
3370 extern int page_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
3371 extern const char *page_get_link(struct dentry *, struct inode *,
3372                                  struct delayed_call *);
3373 extern void page_put_link(void *);
3374 extern int page_symlink(struct inode *inode, const char *symname, int len);
3375 extern const struct inode_operations page_symlink_inode_operations;
3376 extern void kfree_link(void *);
3377 void fill_mg_cmtime(struct kstat *stat, u32 request_mask, struct inode *inode);
3378 void generic_fillattr(struct mnt_idmap *, u32, struct inode *, struct kstat *);
3379 void generic_fill_statx_attr(struct inode *inode, struct kstat *stat);
3380 void generic_fill_statx_atomic_writes(struct kstat *stat,
3381                                       unsigned int unit_min,
3382                                       unsigned int unit_max);
3383 extern int vfs_getattr_nosec(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
3384 extern int vfs_getattr(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
3385 void __inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3386 void inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3387 void __inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3388 void inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3389 static inline loff_t __inode_get_bytes(struct inode *inode)
3390 {
3391         return (((loff_t)inode->i_blocks) << 9) + inode->i_bytes;
3392 }
3393 loff_t inode_get_bytes(struct inode *inode);
3394 void inode_set_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
3395 const char *simple_get_link(struct dentry *, struct inode *,
3396                             struct delayed_call *);
3397 extern const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations;
3398
3399 extern int iterate_dir(struct file *, struct dir_context *);
3400
3401 int vfs_fstatat(int dfd, const char __user *filename, struct kstat *stat,
3402                 int flags);
3403 int vfs_fstat(int fd, struct kstat *stat);
3404
3405 static inline int vfs_stat(const char __user *filename, struct kstat *stat)
3406 {
3407         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, filename, stat, 0);
3408 }
3409 static inline int vfs_lstat(const char __user *name, struct kstat *stat)
3410 {
3411         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, name, stat, AT_SYMLINK_NOFOLLOW);
3412 }
3413
3414 extern const char *vfs_get_link(struct dentry *, struct delayed_call *);
3415 extern int vfs_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
3416
3417 extern struct file_system_type *get_filesystem(struct file_system_type *fs);
3418 extern void put_filesystem(struct file_system_type *fs);
3419 extern struct file_system_type *get_fs_type(const char *name);
3420 extern void drop_super(struct super_block *sb);
3421 extern void drop_super_exclusive(struct super_block *sb);
3422 extern void iterate_supers(void (*)(struct super_block *, void *), void *);
3423 extern void iterate_supers_type(struct file_system_type *,
3424                                 void (*)(struct super_block *, void *), void *);
3425
3426 extern int dcache_dir_open(struct inode *, struct file *);
3427 extern int dcache_dir_close(struct inode *, struct file *);
3428 extern loff_t dcache_dir_lseek(struct file *, loff_t, int);
3429 extern int dcache_readdir(struct file *, struct dir_context *);
3430 extern int simple_setattr(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
3431                           struct iattr *);
3432 extern int simple_getattr(struct mnt_idmap *, const struct path *,
3433                           struct kstat *, u32, unsigned int);
3434 extern int simple_statfs(struct dentry *, struct kstatfs *);
3435 extern int simple_open(struct inode *inode, struct file *file);
3436 extern int simple_link(struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
3437 extern int simple_unlink(struct inode *, struct dentry *);
3438 extern int simple_rmdir(struct inode *, struct dentry *);
3439 void simple_rename_timestamp(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3440                              struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3441 extern int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3442                                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3443 extern int simple_rename(struct mnt_idmap *, struct inode *,
3444                          struct dentry *, struct inode *, struct dentry *,
3445                          unsigned int);
3446 extern void simple_recursive_removal(struct dentry *,
3447                               void (*callback)(struct dentry *));
3448 extern int noop_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3449 extern ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
3450 extern int simple_empty(struct dentry *);
3451 extern int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3452                         loff_t pos, unsigned len,
3453                         struct folio **foliop, void **fsdata);
3454 extern const struct address_space_operations ram_aops;
3455 extern int always_delete_dentry(const struct dentry *);
3456 extern struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *);
3457 extern int simple_nosetlease(struct file *, int, struct file_lease **, void **);
3458 extern const struct dentry_operations simple_dentry_operations;
3459
3460 extern struct dentry *simple_lookup(struct inode *, struct dentry *, unsigned int flags);
3461 extern ssize_t generic_read_dir(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
3462 extern const struct file_operations simple_dir_operations;
3463 extern const struct inode_operations simple_dir_inode_operations;
3464 extern void make_empty_dir_inode(struct inode *inode);
3465 extern bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode);
3466 struct tree_descr { const char *name; const struct file_operations *ops; int mode; };
3467 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *, const char *);
3468 extern int simple_fill_super(struct super_block *, unsigned long,
3469                              const struct tree_descr *);
3470 extern int simple_pin_fs(struct file_system_type *, struct vfsmount **mount, int *count);
3471 extern void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count);
3472
3473 extern ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count,
3474                         loff_t *ppos, const void *from, size_t available);
3475 extern ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
3476                 const void __user *from, size_t count);
3477
3478 struct offset_ctx {
3479         struct maple_tree       mt;
3480         unsigned long           next_offset;
3481 };
3482
3483 void simple_offset_init(struct offset_ctx *octx);
3484 int simple_offset_add(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry);
3485 void simple_offset_remove(struct offset_ctx *octx, struct dentry *dentry);
3486 int simple_offset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
3487                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
3488 int simple_offset_rename_exchange(struct inode *old_dir,
3489                                   struct dentry *old_dentry,
3490                                   struct inode *new_dir,
3491                                   struct dentry *new_dentry);
3492 void simple_offset_destroy(struct offset_ctx *octx);
3493
3494 extern const struct file_operations simple_offset_dir_operations;
3495
3496 extern int __generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3497 extern int generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
3498
3499 extern int generic_check_addressable(unsigned, u64);
3500
3501 extern void generic_set_sb_d_ops(struct super_block *sb);
3502 extern int generic_ci_match(const struct inode *parent,
3503                             const struct qstr *name,
3504                             const struct qstr *folded_name,
3505                             const u8 *de_name, u32 de_name_len);
3506
3507 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
3508 int generic_ci_d_hash(const struct dentry *dentry, struct qstr *str);
3509 int generic_ci_d_compare(const struct dentry *dentry, unsigned int len,
3510                          const char *str, const struct qstr *name);
3511
3512 /**
3513  * generic_ci_validate_strict_name - Check if a given name is suitable
3514  * for a directory
3515  *
3516  * This functions checks if the proposed filename is valid for the
3517  * parent directory. That means that only valid UTF-8 filenames will be
3518  * accepted for casefold directories from filesystems created with the
3519  * strict encoding flag.  That also means that any name will be
3520  * accepted for directories that doesn't have casefold enabled, or
3521  * aren't being strict with the encoding.
3522  *
3523  * @dir: inode of the directory where the new file will be created
3524  * @name: name of the new file
3525  *
3526  * Return:
3527  * * True: if the filename is suitable for this directory. It can be
3528  *   true if a given name is not suitable for a strict encoding
3529  *   directory, but the directory being used isn't strict
3530  * * False if the filename isn't suitable for this directory. This only
3531  *   happens when a directory is casefolded and the filesystem is strict
3532  *   about its encoding.
3533  */
3534 static inline bool generic_ci_validate_strict_name(struct inode *dir, struct qstr *name)
3535 {
3536         if (!IS_CASEFOLDED(dir) || !sb_has_strict_encoding(dir->i_sb))
3537                 return true;
3538
3539         /*
3540          * A casefold dir must have a encoding set, unless the filesystem
3541          * is corrupted
3542          */
3543         if (WARN_ON_ONCE(!dir->i_sb->s_encoding))
3544                 return true;
3545
3546         return !utf8_validate(dir->i_sb->s_encoding, name);
3547 }
3548 #else
3549 static inline bool generic_ci_validate_strict_name(struct inode *dir, struct qstr *name)
3550 {
3551         return true;
3552 }
3553 #endif
3554
3555 static inline bool sb_has_encoding(const struct super_block *sb)
3556 {
3557 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
3558         return !!sb->s_encoding;
3559 #else
3560         return false;
3561 #endif
3562 }
3563
3564 int may_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
3565                 unsigned int ia_valid);
3566 int setattr_prepare(struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
3567 extern int inode_newsize_ok(const struct inode *, loff_t offset);
3568 void setattr_copy(struct mnt_idmap *, struct inode *inode,
3569                   const struct iattr *attr);
3570
3571 extern int file_update_time(struct file *file);
3572
3573 static inline bool vma_is_dax(const struct vm_area_struct *vma)
3574 {
3575         return vma->vm_file && IS_DAX(vma->vm_file->f_mapping->host);
3576 }
3577
3578 static inline bool vma_is_fsdax(struct vm_area_struct *vma)
3579 {
3580         struct inode *inode;
3581
3582         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX) || !vma->vm_file)
3583                 return false;
3584         if (!vma_is_dax(vma))
3585                 return false;
3586         inode = file_inode(vma->vm_file);
3587         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
3588                 return false; /* device-dax */
3589         return true;
3590 }
3591
3592 static inline int iocb_flags(struct file *file)
3593 {
3594         int res = 0;
3595         if (file->f_flags & O_APPEND)
3596                 res |= IOCB_APPEND;
3597         if (file->f_flags & O_DIRECT)
3598                 res |= IOCB_DIRECT;
3599         if (file->f_flags & O_DSYNC)
3600                 res |= IOCB_DSYNC;
3601         if (file->f_flags & __O_SYNC)
3602                 res |= IOCB_SYNC;
3603         return res;
3604 }
3605
3606 static inline int kiocb_set_rw_flags(struct kiocb *ki, rwf_t flags,
3607                                      int rw_type)
3608 {
3609         int kiocb_flags = 0;
3610
3611         /* make sure there's no overlap between RWF and private IOCB flags */
3612         BUILD_BUG_ON((__force int) RWF_SUPPORTED & IOCB_EVENTFD);
3613
3614         if (!flags)
3615                 return 0;
3616         if (unlikely(flags & ~RWF_SUPPORTED))
3617                 return -EOPNOTSUPP;
3618         if (unlikely((flags & RWF_APPEND) && (flags & RWF_NOAPPEND)))
3619                 return -EINVAL;
3620
3621         if (flags & RWF_NOWAIT) {
3622                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_NOWAIT))
3623                         return -EOPNOTSUPP;
3624         }
3625         if (flags & RWF_ATOMIC) {
3626                 if (rw_type != WRITE)
3627                         return -EOPNOTSUPP;
3628                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_CAN_ATOMIC_WRITE))
3629                         return -EOPNOTSUPP;
3630         }
3631         if (flags & RWF_DONTCACHE) {
3632                 /* file system must support it */
3633                 if (!(ki->ki_filp->f_op->fop_flags & FOP_DONTCACHE))
3634                         return -EOPNOTSUPP;
3635                 /* DAX mappings not supported */
3636                 if (IS_DAX(ki->ki_filp->f_mapping->host))
3637                         return -EOPNOTSUPP;
3638         }
3639         kiocb_flags |= (__force int) (flags & RWF_SUPPORTED);
3640         if (flags & RWF_SYNC)
3641                 kiocb_flags |= IOCB_DSYNC;
3642
3643         if ((flags & RWF_NOAPPEND) && (ki->ki_flags & IOCB_APPEND)) {
3644                 if (IS_APPEND(file_inode(ki->ki_filp)))
3645                         return -EPERM;
3646                 ki->ki_flags &= ~IOCB_APPEND;
3647         }
3648
3649         ki->ki_flags |= kiocb_flags;
3650         return 0;
3651 }
3652
3653 /* Transaction based IO helpers */
3654
3655 /*
3656  * An argresp is stored in an allocated page and holds the
3657  * size of the argument or response, along with its content
3658  */
3659 struct simple_transaction_argresp {
3660         ssize_t size;
3661         char data[];
3662 };
3663
3664 #define SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT (PAGE_SIZE - sizeof(struct simple_transaction_argresp))
3665
3666 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf,
3667                                 size_t size);
3668 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf,
3669                                 size_t size, loff_t *pos);
3670 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file);
3671
3672 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n);
3673
3674 /*
3675  * simple attribute files
3676  *
3677  * These attributes behave similar to those in sysfs:
3678  *
3679  * Writing to an attribute immediately sets a value, an open file can be
3680  * written to multiple times.
3681  *
3682  * Reading from an attribute creates a buffer from the value that might get
3683  * read with multiple read calls. When the attribute has been read
3684  * completely, no further read calls are possible until the file is opened
3685  * again.
3686  *
3687  * All attributes contain a text representation of a numeric value
3688  * that are accessed with the get() and set() functions.
3689  */
3690 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, __is_signed)       \
3691 static int __fops ## _open(struct inode *inode, struct file *file)      \
3692 {                                                                       \
3693         __simple_attr_check_format(__fmt, 0ull);                        \
3694         return simple_attr_open(inode, file, __get, __set, __fmt);      \
3695 }                                                                       \
3696 static const struct file_operations __fops = {                          \
3697         .owner   = THIS_MODULE,                                         \
3698         .open    = __fops ## _open,                                     \
3699         .release = simple_attr_release,                                 \
3700         .read    = simple_attr_read,                                    \
3701         .write   = (__is_signed) ? simple_attr_write_signed : simple_attr_write,        \
3702         .llseek  = generic_file_llseek,                                 \
3703 }
3704
3705 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(__fops, __get, __set, __fmt)            \
3706         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, false)
3707
3708 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_SIGNED(__fops, __get, __set, __fmt)     \
3709         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, true)
3710
3711 static inline __printf(1, 2)
3712 void __simple_attr_check_format(const char *fmt, ...)
3713 {
3714         /* don't do anything, just let the compiler check the arguments; */
3715 }
3716
3717 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
3718                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
3719                      const char *fmt);
3720 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file);
3721 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
3722                          size_t len, loff_t *ppos);
3723 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
3724                           size_t len, loff_t *ppos);
3725 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
3726                                  size_t len, loff_t *ppos);
3727
3728 struct ctl_table;
3729 int __init list_bdev_fs_names(char *buf, size_t size);
3730
3731 #define __FMODE_EXEC            ((__force int) FMODE_EXEC)
3732 #define __FMODE_NONOTIFY        ((__force int) FMODE_NONOTIFY)
3733
3734 #define ACC_MODE(x) ("\004\002\006\006"[(x)&O_ACCMODE])
3735 #define OPEN_FMODE(flag) ((__force fmode_t)(((flag + 1) & O_ACCMODE) | \
3736                                             (flag & __FMODE_NONOTIFY)))
3737
3738 static inline bool is_sxid(umode_t mode)
3739 {
3740         return mode & (S_ISUID | S_ISGID);
3741 }
3742
3743 static inline int check_sticky(struct mnt_idmap *idmap,
3744                                struct inode *dir, struct inode *inode)
3745 {
3746         if (!(dir->i_mode & S_ISVTX))
3747                 return 0;
3748
3749         return __check_sticky(idmap, dir, inode);
3750 }
3751
3752 static inline void inode_has_no_xattr(struct inode *inode)
3753 {
3754         if (!is_sxid(inode->i_mode) && (inode->i_sb->s_flags & SB_NOSEC))
3755                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
3756 }
3757
3758 static inline bool is_root_inode(struct inode *inode)
3759 {
3760         return inode == inode->i_sb->s_root->d_inode;
3761 }
3762
3763 static inline bool dir_emit(struct dir_context *ctx,
3764                             const char *name, int namelen,
3765                             u64 ino, unsigned type)
3766 {
3767         return ctx->actor(ctx, name, namelen, ctx->pos, ino, type);
3768 }
3769 static inline bool dir_emit_dot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3770 {
3771         return ctx->actor(ctx, ".", 1, ctx->pos,
3772                           file->f_path.dentry->d_inode->i_ino, DT_DIR);
3773 }
3774 static inline bool dir_emit_dotdot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3775 {
3776         return ctx->actor(ctx, "..", 2, ctx->pos,
3777                           d_parent_ino(file->f_path.dentry), DT_DIR);
3778 }
3779 static inline bool dir_emit_dots(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3780 {
3781         if (ctx->pos == 0) {
3782                 if (!dir_emit_dot(file, ctx))
3783                         return false;
3784                 ctx->pos = 1;
3785         }
3786         if (ctx->pos == 1) {
3787                 if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
3788                         return false;
3789                 ctx->pos = 2;
3790         }
3791         return true;
3792 }
3793 static inline bool dir_relax(struct inode *inode)
3794 {
3795         inode_unlock(inode);
3796         inode_lock(inode);
3797         return !IS_DEADDIR(inode);
3798 }
3799
3800 static inline bool dir_relax_shared(struct inode *inode)
3801 {
3802         inode_unlock_shared(inode);
3803         inode_lock_shared(inode);
3804         return !IS_DEADDIR(inode);
3805 }
3806
3807 extern bool path_noexec(const struct path *path);
3808 extern void inode_nohighmem(struct inode *inode);
3809
3810 /* mm/fadvise.c */
3811 extern int vfs_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3812                        int advice);
3813 extern int generic_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3814                            int advice);
3815
3816 static inline bool vfs_empty_path(int dfd, const char __user *path)
3817 {
3818         char c;
3819
3820         if (dfd < 0)
3821                 return false;
3822
3823         /* We now allow NULL to be used for empty path. */
3824         if (!path)
3825                 return true;
3826
3827         if (unlikely(get_user(c, path)))
3828                 return false;
3829
3830         return !c;
3831 }
3832
3833 int generic_atomic_write_valid(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
3834
3835 #endif /* _LINUX_FS_H */
This page took 0.250688 seconds and 4 git commands to generate.