86b50271b4f74e2352d161816c4b020797fe87c8
[sfrench/cifs-2.6.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
47 #include <asm/byteorder.h>
48 #include <uapi/linux/fs.h>
49
50 struct backing_dev_info;
51 struct bdi_writeback;
52 struct bio;
53 struct io_comp_batch;
54 struct export_operations;
55 struct fiemap_extent_info;
56 struct hd_geometry;
57 struct iovec;
58 struct kiocb;
59 struct kobject;
60 struct pipe_inode_info;
61 struct poll_table_struct;
62 struct kstatfs;
63 struct vm_area_struct;
64 struct vfsmount;
65 struct cred;
66 struct swap_info_struct;
67 struct seq_file;
68 struct workqueue_struct;
69 struct iov_iter;
70 struct fscrypt_info;
71 struct fscrypt_operations;
72 struct fsverity_info;
73 struct fsverity_operations;
74 struct fs_context;
75 struct fs_parameter_spec;
76 struct fileattr;
77 struct iomap_ops;
78
79 extern void __init inode_init(void);
80 extern void __init inode_init_early(void);
81 extern void __init files_init(void);
82 extern void __init files_maxfiles_init(void);
83
84 extern unsigned long get_max_files(void);
85 extern unsigned int sysctl_nr_open;
86
87 typedef __kernel_rwf_t rwf_t;
88
89 struct buffer_head;
90 typedef int (get_block_t)(struct inode *inode, sector_t iblock,
91                         struct buffer_head *bh_result, int create);
92 typedef int (dio_iodone_t)(struct kiocb *iocb, loff_t offset,
93                         ssize_t bytes, void *private);
94
95 #define MAY_EXEC                0x00000001
96 #define MAY_WRITE               0x00000002
97 #define MAY_READ                0x00000004
98 #define MAY_APPEND              0x00000008
99 #define MAY_ACCESS              0x00000010
100 #define MAY_OPEN                0x00000020
101 #define MAY_CHDIR               0x00000040
102 /* called from RCU mode, don't block */
103 #define MAY_NOT_BLOCK           0x00000080
104
105 /*
106  * flags in file.f_mode.  Note that FMODE_READ and FMODE_WRITE must correspond
107  * to O_WRONLY and O_RDWR via the strange trick in do_dentry_open()
108  */
109
110 /* file is open for reading */
111 #define FMODE_READ              ((__force fmode_t)0x1)
112 /* file is open for writing */
113 #define FMODE_WRITE             ((__force fmode_t)0x2)
114 /* file is seekable */
115 #define FMODE_LSEEK             ((__force fmode_t)0x4)
116 /* file can be accessed using pread */
117 #define FMODE_PREAD             ((__force fmode_t)0x8)
118 /* file can be accessed using pwrite */
119 #define FMODE_PWRITE            ((__force fmode_t)0x10)
120 /* File is opened for execution with sys_execve / sys_uselib */
121 #define FMODE_EXEC              ((__force fmode_t)0x20)
122 /* File is opened with O_NDELAY (only set for block devices) */
123 #define FMODE_NDELAY            ((__force fmode_t)0x40)
124 /* File is opened with O_EXCL (only set for block devices) */
125 #define FMODE_EXCL              ((__force fmode_t)0x80)
126 /* File is opened using open(.., 3, ..) and is writeable only for ioctls
127    (specialy hack for floppy.c) */
128 #define FMODE_WRITE_IOCTL       ((__force fmode_t)0x100)
129 /* 32bit hashes as llseek() offset (for directories) */
130 #define FMODE_32BITHASH         ((__force fmode_t)0x200)
131 /* 64bit hashes as llseek() offset (for directories) */
132 #define FMODE_64BITHASH         ((__force fmode_t)0x400)
133
134 /*
135  * Don't update ctime and mtime.
136  *
137  * Currently a special hack for the XFS open_by_handle ioctl, but we'll
138  * hopefully graduate it to a proper O_CMTIME flag supported by open(2) soon.
139  */
140 #define FMODE_NOCMTIME          ((__force fmode_t)0x800)
141
142 /* Expect random access pattern */
143 #define FMODE_RANDOM            ((__force fmode_t)0x1000)
144
145 /* File is huge (eg. /dev/mem): treat loff_t as unsigned */
146 #define FMODE_UNSIGNED_OFFSET   ((__force fmode_t)0x2000)
147
148 /* File is opened with O_PATH; almost nothing can be done with it */
149 #define FMODE_PATH              ((__force fmode_t)0x4000)
150
151 /* File needs atomic accesses to f_pos */
152 #define FMODE_ATOMIC_POS        ((__force fmode_t)0x8000)
153 /* Write access to underlying fs */
154 #define FMODE_WRITER            ((__force fmode_t)0x10000)
155 /* Has read method(s) */
156 #define FMODE_CAN_READ          ((__force fmode_t)0x20000)
157 /* Has write method(s) */
158 #define FMODE_CAN_WRITE         ((__force fmode_t)0x40000)
159
160 #define FMODE_OPENED            ((__force fmode_t)0x80000)
161 #define FMODE_CREATED           ((__force fmode_t)0x100000)
162
163 /* File is stream-like */
164 #define FMODE_STREAM            ((__force fmode_t)0x200000)
165
166 /* File supports DIRECT IO */
167 #define FMODE_CAN_ODIRECT       ((__force fmode_t)0x400000)
168
169 #define FMODE_NOREUSE           ((__force fmode_t)0x800000)
170
171 /* File supports non-exclusive O_DIRECT writes from multiple threads */
172 #define FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE        ((__force fmode_t)0x1000000)
173
174 /* File was opened by fanotify and shouldn't generate fanotify events */
175 #define FMODE_NONOTIFY          ((__force fmode_t)0x4000000)
176
177 /* File is capable of returning -EAGAIN if I/O will block */
178 #define FMODE_NOWAIT            ((__force fmode_t)0x8000000)
179
180 /* File represents mount that needs unmounting */
181 #define FMODE_NEED_UNMOUNT      ((__force fmode_t)0x10000000)
182
183 /* File does not contribute to nr_files count */
184 #define FMODE_NOACCOUNT         ((__force fmode_t)0x20000000)
185
186 /* File supports async buffered reads */
187 #define FMODE_BUF_RASYNC        ((__force fmode_t)0x40000000)
188
189 /* File supports async nowait buffered writes */
190 #define FMODE_BUF_WASYNC        ((__force fmode_t)0x80000000)
191
192 /*
193  * Attribute flags.  These should be or-ed together to figure out what
194  * has been changed!
195  */
196 #define ATTR_MODE       (1 << 0)
197 #define ATTR_UID        (1 << 1)
198 #define ATTR_GID        (1 << 2)
199 #define ATTR_SIZE       (1 << 3)
200 #define ATTR_ATIME      (1 << 4)
201 #define ATTR_MTIME      (1 << 5)
202 #define ATTR_CTIME      (1 << 6)
203 #define ATTR_ATIME_SET  (1 << 7)
204 #define ATTR_MTIME_SET  (1 << 8)
205 #define ATTR_FORCE      (1 << 9) /* Not a change, but a change it */
206 #define ATTR_KILL_SUID  (1 << 11)
207 #define ATTR_KILL_SGID  (1 << 12)
208 #define ATTR_FILE       (1 << 13)
209 #define ATTR_KILL_PRIV  (1 << 14)
210 #define ATTR_OPEN       (1 << 15) /* Truncating from open(O_TRUNC) */
211 #define ATTR_TIMES_SET  (1 << 16)
212 #define ATTR_TOUCH      (1 << 17)
213
214 /*
215  * Whiteout is represented by a char device.  The following constants define the
216  * mode and device number to use.
217  */
218 #define WHITEOUT_MODE 0
219 #define WHITEOUT_DEV 0
220
221 /*
222  * This is the Inode Attributes structure, used for notify_change().  It
223  * uses the above definitions as flags, to know which values have changed.
224  * Also, in this manner, a Filesystem can look at only the values it cares
225  * about.  Basically, these are the attributes that the VFS layer can
226  * request to change from the FS layer.
227  *
228  * Derek Atkins <warlord@MIT.EDU> 94-10-20
229  */
230 struct iattr {
231         unsigned int    ia_valid;
232         umode_t         ia_mode;
233         /*
234          * The two anonymous unions wrap structures with the same member.
235          *
236          * Filesystems raising FS_ALLOW_IDMAP need to use ia_vfs{g,u}id which
237          * are a dedicated type requiring the filesystem to use the dedicated
238          * helpers. Other filesystem can continue to use ia_{g,u}id until they
239          * have been ported.
240          *
241          * They always contain the same value. In other words FS_ALLOW_IDMAP
242          * pass down the same value on idmapped mounts as they would on regular
243          * mounts.
244          */
245         union {
246                 kuid_t          ia_uid;
247                 vfsuid_t        ia_vfsuid;
248         };
249         union {
250                 kgid_t          ia_gid;
251                 vfsgid_t        ia_vfsgid;
252         };
253         loff_t          ia_size;
254         struct timespec64 ia_atime;
255         struct timespec64 ia_mtime;
256         struct timespec64 ia_ctime;
257
258         /*
259          * Not an attribute, but an auxiliary info for filesystems wanting to
260          * implement an ftruncate() like method.  NOTE: filesystem should
261          * check for (ia_valid & ATTR_FILE), and not for (ia_file != NULL).
262          */
263         struct file     *ia_file;
264 };
265
266 /*
267  * Includes for diskquotas.
268  */
269 #include <linux/quota.h>
270
271 /*
272  * Maximum number of layers of fs stack.  Needs to be limited to
273  * prevent kernel stack overflow
274  */
275 #define FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH 2
276
277 /** 
278  * enum positive_aop_returns - aop return codes with specific semantics
279  *
280  * @AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE: Informs the caller that page writeback has
281  *                          completed, that the page is still locked, and
282  *                          should be considered active.  The VM uses this hint
283  *                          to return the page to the active list -- it won't
284  *                          be a candidate for writeback again in the near
285  *                          future.  Other callers must be careful to unlock
286  *                          the page if they get this return.  Returned by
287  *                          writepage(); 
288  *
289  * @AOP_TRUNCATED_PAGE: The AOP method that was handed a locked page has
290  *                      unlocked it and the page might have been truncated.
291  *                      The caller should back up to acquiring a new page and
292  *                      trying again.  The aop will be taking reasonable
293  *                      precautions not to livelock.  If the caller held a page
294  *                      reference, it should drop it before retrying.  Returned
295  *                      by read_folio().
296  *
297  * address_space_operation functions return these large constants to indicate
298  * special semantics to the caller.  These are much larger than the bytes in a
299  * page to allow for functions that return the number of bytes operated on in a
300  * given page.
301  */
302
303 enum positive_aop_returns {
304         AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE  = 0x80000,
305         AOP_TRUNCATED_PAGE      = 0x80001,
306 };
307
308 /*
309  * oh the beauties of C type declarations.
310  */
311 struct page;
312 struct address_space;
313 struct writeback_control;
314 struct readahead_control;
315
316 /*
317  * Write life time hint values.
318  * Stored in struct inode as u8.
319  */
320 enum rw_hint {
321         WRITE_LIFE_NOT_SET      = 0,
322         WRITE_LIFE_NONE         = RWH_WRITE_LIFE_NONE,
323         WRITE_LIFE_SHORT        = RWH_WRITE_LIFE_SHORT,
324         WRITE_LIFE_MEDIUM       = RWH_WRITE_LIFE_MEDIUM,
325         WRITE_LIFE_LONG         = RWH_WRITE_LIFE_LONG,
326         WRITE_LIFE_EXTREME      = RWH_WRITE_LIFE_EXTREME,
327 };
328
329 /* Match RWF_* bits to IOCB bits */
330 #define IOCB_HIPRI              (__force int) RWF_HIPRI
331 #define IOCB_DSYNC              (__force int) RWF_DSYNC
332 #define IOCB_SYNC               (__force int) RWF_SYNC
333 #define IOCB_NOWAIT             (__force int) RWF_NOWAIT
334 #define IOCB_APPEND             (__force int) RWF_APPEND
335
336 /* non-RWF related bits - start at 16 */
337 #define IOCB_EVENTFD            (1 << 16)
338 #define IOCB_DIRECT             (1 << 17)
339 #define IOCB_WRITE              (1 << 18)
340 /* iocb->ki_waitq is valid */
341 #define IOCB_WAITQ              (1 << 19)
342 #define IOCB_NOIO               (1 << 20)
343 /* can use bio alloc cache */
344 #define IOCB_ALLOC_CACHE        (1 << 21)
345
346 /* for use in trace events */
347 #define TRACE_IOCB_STRINGS \
348         { IOCB_HIPRI,           "HIPRI" }, \
349         { IOCB_DSYNC,           "DSYNC" }, \
350         { IOCB_SYNC,            "SYNC" }, \
351         { IOCB_NOWAIT,          "NOWAIT" }, \
352         { IOCB_APPEND,          "APPEND" }, \
353         { IOCB_EVENTFD,         "EVENTFD"}, \
354         { IOCB_DIRECT,          "DIRECT" }, \
355         { IOCB_WRITE,           "WRITE" }, \
356         { IOCB_WAITQ,           "WAITQ" }, \
357         { IOCB_NOIO,            "NOIO" }, \
358         { IOCB_ALLOC_CACHE,     "ALLOC_CACHE" }
359
360 struct kiocb {
361         struct file             *ki_filp;
362         loff_t                  ki_pos;
363         void (*ki_complete)(struct kiocb *iocb, long ret);
364         void                    *private;
365         int                     ki_flags;
366         u16                     ki_ioprio; /* See linux/ioprio.h */
367         struct wait_page_queue  *ki_waitq; /* for async buffered IO */
368 };
369
370 static inline bool is_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb)
371 {
372         return kiocb->ki_complete == NULL;
373 }
374
375 struct address_space_operations {
376         int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
377         int (*read_folio)(struct file *, struct folio *);
378
379         /* Write back some dirty pages from this mapping. */
380         int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);
381
382         /* Mark a folio dirty.  Return true if this dirtied it */
383         bool (*dirty_folio)(struct address_space *, struct folio *);
384
385         void (*readahead)(struct readahead_control *);
386
387         int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,
388                                 loff_t pos, unsigned len,
389                                 struct page **pagep, void **fsdata);
390         int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,
391                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
392                                 struct page *page, void *fsdata);
393
394         /* Unfortunately this kludge is needed for FIBMAP. Don't use it */
395         sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);
396         void (*invalidate_folio) (struct folio *, size_t offset, size_t len);
397         bool (*release_folio)(struct folio *, gfp_t);
398         void (*free_folio)(struct folio *folio);
399         ssize_t (*direct_IO)(struct kiocb *, struct iov_iter *iter);
400         /*
401          * migrate the contents of a folio to the specified target. If
402          * migrate_mode is MIGRATE_ASYNC, it must not block.
403          */
404         int (*migrate_folio)(struct address_space *, struct folio *dst,
405                         struct folio *src, enum migrate_mode);
406         int (*launder_folio)(struct folio *);
407         bool (*is_partially_uptodate) (struct folio *, size_t from,
408                         size_t count);
409         void (*is_dirty_writeback) (struct folio *, bool *dirty, bool *wb);
410         int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);
411
412         /* swapfile support */
413         int (*swap_activate)(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
414                                 sector_t *span);
415         void (*swap_deactivate)(struct file *file);
416         int (*swap_rw)(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
417 };
418
419 extern const struct address_space_operations empty_aops;
420
421 /**
422  * struct address_space - Contents of a cacheable, mappable object.
423  * @host: Owner, either the inode or the block_device.
424  * @i_pages: Cached pages.
425  * @invalidate_lock: Guards coherency between page cache contents and
426  *   file offset->disk block mappings in the filesystem during invalidates.
427  *   It is also used to block modification of page cache contents through
428  *   memory mappings.
429  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use for allocating pages.
430  * @i_mmap_writable: Number of VM_SHARED mappings.
431  * @nr_thps: Number of THPs in the pagecache (non-shmem only).
432  * @i_mmap: Tree of private and shared mappings.
433  * @i_mmap_rwsem: Protects @i_mmap and @i_mmap_writable.
434  * @nrpages: Number of page entries, protected by the i_pages lock.
435  * @writeback_index: Writeback starts here.
436  * @a_ops: Methods.
437  * @flags: Error bits and flags (AS_*).
438  * @wb_err: The most recent error which has occurred.
439  * @private_lock: For use by the owner of the address_space.
440  * @private_list: For use by the owner of the address_space.
441  * @private_data: For use by the owner of the address_space.
442  */
443 struct address_space {
444         struct inode            *host;
445         struct xarray           i_pages;
446         struct rw_semaphore     invalidate_lock;
447         gfp_t                   gfp_mask;
448         atomic_t                i_mmap_writable;
449 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
450         /* number of thp, only for non-shmem files */
451         atomic_t                nr_thps;
452 #endif
453         struct rb_root_cached   i_mmap;
454         struct rw_semaphore     i_mmap_rwsem;
455         unsigned long           nrpages;
456         pgoff_t                 writeback_index;
457         const struct address_space_operations *a_ops;
458         unsigned long           flags;
459         errseq_t                wb_err;
460         spinlock_t              private_lock;
461         struct list_head        private_list;
462         void                    *private_data;
463 } __attribute__((aligned(sizeof(long)))) __randomize_layout;
464         /*
465          * On most architectures that alignment is already the case; but
466          * must be enforced here for CRIS, to let the least significant bit
467          * of struct page's "mapping" pointer be used for PAGE_MAPPING_ANON.
468          */
469
470 /* XArray tags, for tagging dirty and writeback pages in the pagecache. */
471 #define PAGECACHE_TAG_DIRTY     XA_MARK_0
472 #define PAGECACHE_TAG_WRITEBACK XA_MARK_1
473 #define PAGECACHE_TAG_TOWRITE   XA_MARK_2
474
475 /*
476  * Returns true if any of the pages in the mapping are marked with the tag.
477  */
478 static inline bool mapping_tagged(struct address_space *mapping, xa_mark_t tag)
479 {
480         return xa_marked(&mapping->i_pages, tag);
481 }
482
483 static inline void i_mmap_lock_write(struct address_space *mapping)
484 {
485         down_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
486 }
487
488 static inline int i_mmap_trylock_write(struct address_space *mapping)
489 {
490         return down_write_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
491 }
492
493 static inline void i_mmap_unlock_write(struct address_space *mapping)
494 {
495         up_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
496 }
497
498 static inline int i_mmap_trylock_read(struct address_space *mapping)
499 {
500         return down_read_trylock(&mapping->i_mmap_rwsem);
501 }
502
503 static inline void i_mmap_lock_read(struct address_space *mapping)
504 {
505         down_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
506 }
507
508 static inline void i_mmap_unlock_read(struct address_space *mapping)
509 {
510         up_read(&mapping->i_mmap_rwsem);
511 }
512
513 static inline void i_mmap_assert_locked(struct address_space *mapping)
514 {
515         lockdep_assert_held(&mapping->i_mmap_rwsem);
516 }
517
518 static inline void i_mmap_assert_write_locked(struct address_space *mapping)
519 {
520         lockdep_assert_held_write(&mapping->i_mmap_rwsem);
521 }
522
523 /*
524  * Might pages of this file be mapped into userspace?
525  */
526 static inline int mapping_mapped(struct address_space *mapping)
527 {
528         return  !RB_EMPTY_ROOT(&mapping->i_mmap.rb_root);
529 }
530
531 /*
532  * Might pages of this file have been modified in userspace?
533  * Note that i_mmap_writable counts all VM_SHARED vmas: do_mmap
534  * marks vma as VM_SHARED if it is shared, and the file was opened for
535  * writing i.e. vma may be mprotected writable even if now readonly.
536  *
537  * If i_mmap_writable is negative, no new writable mappings are allowed. You
538  * can only deny writable mappings, if none exists right now.
539  */
540 static inline int mapping_writably_mapped(struct address_space *mapping)
541 {
542         return atomic_read(&mapping->i_mmap_writable) > 0;
543 }
544
545 static inline int mapping_map_writable(struct address_space *mapping)
546 {
547         return atomic_inc_unless_negative(&mapping->i_mmap_writable) ?
548                 0 : -EPERM;
549 }
550
551 static inline void mapping_unmap_writable(struct address_space *mapping)
552 {
553         atomic_dec(&mapping->i_mmap_writable);
554 }
555
556 static inline int mapping_deny_writable(struct address_space *mapping)
557 {
558         return atomic_dec_unless_positive(&mapping->i_mmap_writable) ?
559                 0 : -EBUSY;
560 }
561
562 static inline void mapping_allow_writable(struct address_space *mapping)
563 {
564         atomic_inc(&mapping->i_mmap_writable);
565 }
566
567 /*
568  * Use sequence counter to get consistent i_size on 32-bit processors.
569  */
570 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
571 #include <linux/seqlock.h>
572 #define __NEED_I_SIZE_ORDERED
573 #define i_size_ordered_init(inode) seqcount_init(&inode->i_size_seqcount)
574 #else
575 #define i_size_ordered_init(inode) do { } while (0)
576 #endif
577
578 struct posix_acl;
579 #define ACL_NOT_CACHED ((void *)(-1))
580 /*
581  * ACL_DONT_CACHE is for stacked filesystems, that rely on underlying fs to
582  * cache the ACL.  This also means that ->get_inode_acl() can be called in RCU
583  * mode with the LOOKUP_RCU flag.
584  */
585 #define ACL_DONT_CACHE ((void *)(-3))
586
587 static inline struct posix_acl *
588 uncached_acl_sentinel(struct task_struct *task)
589 {
590         return (void *)task + 1;
591 }
592
593 static inline bool
594 is_uncached_acl(struct posix_acl *acl)
595 {
596         return (long)acl & 1;
597 }
598
599 #define IOP_FASTPERM    0x0001
600 #define IOP_LOOKUP      0x0002
601 #define IOP_NOFOLLOW    0x0004
602 #define IOP_XATTR       0x0008
603 #define IOP_DEFAULT_READLINK    0x0010
604
605 struct fsnotify_mark_connector;
606
607 /*
608  * Keep mostly read-only and often accessed (especially for
609  * the RCU path lookup and 'stat' data) fields at the beginning
610  * of the 'struct inode'
611  */
612 struct inode {
613         umode_t                 i_mode;
614         unsigned short          i_opflags;
615         kuid_t                  i_uid;
616         kgid_t                  i_gid;
617         unsigned int            i_flags;
618
619 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
620         struct posix_acl        *i_acl;
621         struct posix_acl        *i_default_acl;
622 #endif
623
624         const struct inode_operations   *i_op;
625         struct super_block      *i_sb;
626         struct address_space    *i_mapping;
627
628 #ifdef CONFIG_SECURITY
629         void                    *i_security;
630 #endif
631
632         /* Stat data, not accessed from path walking */
633         unsigned long           i_ino;
634         /*
635          * Filesystems may only read i_nlink directly.  They shall use the
636          * following functions for modification:
637          *
638          *    (set|clear|inc|drop)_nlink
639          *    inode_(inc|dec)_link_count
640          */
641         union {
642                 const unsigned int i_nlink;
643                 unsigned int __i_nlink;
644         };
645         dev_t                   i_rdev;
646         loff_t                  i_size;
647         struct timespec64       i_atime;
648         struct timespec64       i_mtime;
649         struct timespec64       i_ctime;
650         spinlock_t              i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
651         unsigned short          i_bytes;
652         u8                      i_blkbits;
653         u8                      i_write_hint;
654         blkcnt_t                i_blocks;
655
656 #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
657         seqcount_t              i_size_seqcount;
658 #endif
659
660         /* Misc */
661         unsigned long           i_state;
662         struct rw_semaphore     i_rwsem;
663
664         unsigned long           dirtied_when;   /* jiffies of first dirtying */
665         unsigned long           dirtied_time_when;
666
667         struct hlist_node       i_hash;
668         struct list_head        i_io_list;      /* backing dev IO list */
669 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
670         struct bdi_writeback    *i_wb;          /* the associated cgroup wb */
671
672         /* foreign inode detection, see wbc_detach_inode() */
673         int                     i_wb_frn_winner;
674         u16                     i_wb_frn_avg_time;
675         u16                     i_wb_frn_history;
676 #endif
677         struct list_head        i_lru;          /* inode LRU list */
678         struct list_head        i_sb_list;
679         struct list_head        i_wb_list;      /* backing dev writeback list */
680         union {
681                 struct hlist_head       i_dentry;
682                 struct rcu_head         i_rcu;
683         };
684         atomic64_t              i_version;
685         atomic64_t              i_sequence; /* see futex */
686         atomic_t                i_count;
687         atomic_t                i_dio_count;
688         atomic_t                i_writecount;
689 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
690         atomic_t                i_readcount; /* struct files open RO */
691 #endif
692         union {
693                 const struct file_operations    *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */
694                 void (*free_inode)(struct inode *);
695         };
696         struct file_lock_context        *i_flctx;
697         struct address_space    i_data;
698         struct list_head        i_devices;
699         union {
700                 struct pipe_inode_info  *i_pipe;
701                 struct cdev             *i_cdev;
702                 char                    *i_link;
703                 unsigned                i_dir_seq;
704         };
705
706         __u32                   i_generation;
707
708 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
709         __u32                   i_fsnotify_mask; /* all events this inode cares about */
710         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *i_fsnotify_marks;
711 #endif
712
713 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
714         struct fscrypt_info     *i_crypt_info;
715 #endif
716
717 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
718         struct fsverity_info    *i_verity_info;
719 #endif
720
721         void                    *i_private; /* fs or device private pointer */
722 } __randomize_layout;
723
724 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode);
725
726 static inline unsigned int i_blocksize(const struct inode *node)
727 {
728         return (1 << node->i_blkbits);
729 }
730
731 static inline int inode_unhashed(struct inode *inode)
732 {
733         return hlist_unhashed(&inode->i_hash);
734 }
735
736 /*
737  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't
738  * want special inodes in the fileset inode space, we make them
739  * appear hashed, but do not put on any lists.  hlist_del()
740  * will work fine and require no locking.
741  */
742 static inline void inode_fake_hash(struct inode *inode)
743 {
744         hlist_add_fake(&inode->i_hash);
745 }
746
747 /*
748  * inode->i_mutex nesting subclasses for the lock validator:
749  *
750  * 0: the object of the current VFS operation
751  * 1: parent
752  * 2: child/target
753  * 3: xattr
754  * 4: second non-directory
755  * 5: second parent (when locking independent directories in rename)
756  *
757  * I_MUTEX_NONDIR2 is for certain operations (such as rename) which lock two
758  * non-directories at once.
759  *
760  * The locking order between these classes is
761  * parent[2] -> child -> grandchild -> normal -> xattr -> second non-directory
762  */
763 enum inode_i_mutex_lock_class
764 {
765         I_MUTEX_NORMAL,
766         I_MUTEX_PARENT,
767         I_MUTEX_CHILD,
768         I_MUTEX_XATTR,
769         I_MUTEX_NONDIR2,
770         I_MUTEX_PARENT2,
771 };
772
773 static inline void inode_lock(struct inode *inode)
774 {
775         down_write(&inode->i_rwsem);
776 }
777
778 static inline void inode_unlock(struct inode *inode)
779 {
780         up_write(&inode->i_rwsem);
781 }
782
783 static inline void inode_lock_shared(struct inode *inode)
784 {
785         down_read(&inode->i_rwsem);
786 }
787
788 static inline void inode_unlock_shared(struct inode *inode)
789 {
790         up_read(&inode->i_rwsem);
791 }
792
793 static inline int inode_trylock(struct inode *inode)
794 {
795         return down_write_trylock(&inode->i_rwsem);
796 }
797
798 static inline int inode_trylock_shared(struct inode *inode)
799 {
800         return down_read_trylock(&inode->i_rwsem);
801 }
802
803 static inline int inode_is_locked(struct inode *inode)
804 {
805         return rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem);
806 }
807
808 static inline void inode_lock_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
809 {
810         down_write_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
811 }
812
813 static inline void inode_lock_shared_nested(struct inode *inode, unsigned subclass)
814 {
815         down_read_nested(&inode->i_rwsem, subclass);
816 }
817
818 static inline void filemap_invalidate_lock(struct address_space *mapping)
819 {
820         down_write(&mapping->invalidate_lock);
821 }
822
823 static inline void filemap_invalidate_unlock(struct address_space *mapping)
824 {
825         up_write(&mapping->invalidate_lock);
826 }
827
828 static inline void filemap_invalidate_lock_shared(struct address_space *mapping)
829 {
830         down_read(&mapping->invalidate_lock);
831 }
832
833 static inline int filemap_invalidate_trylock_shared(
834                                         struct address_space *mapping)
835 {
836         return down_read_trylock(&mapping->invalidate_lock);
837 }
838
839 static inline void filemap_invalidate_unlock_shared(
840                                         struct address_space *mapping)
841 {
842         up_read(&mapping->invalidate_lock);
843 }
844
845 void lock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
846 void unlock_two_nondirectories(struct inode *, struct inode*);
847
848 void filemap_invalidate_lock_two(struct address_space *mapping1,
849                                  struct address_space *mapping2);
850 void filemap_invalidate_unlock_two(struct address_space *mapping1,
851                                    struct address_space *mapping2);
852
853
854 /*
855  * NOTE: in a 32bit arch with a preemptable kernel and
856  * an UP compile the i_size_read/write must be atomic
857  * with respect to the local cpu (unlike with preempt disabled),
858  * but they don't need to be atomic with respect to other cpus like in
859  * true SMP (so they need either to either locally disable irq around
860  * the read or for example on x86 they can be still implemented as a
861  * cmpxchg8b without the need of the lock prefix). For SMP compiles
862  * and 64bit archs it makes no difference if preempt is enabled or not.
863  */
864 static inline loff_t i_size_read(const struct inode *inode)
865 {
866 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
867         loff_t i_size;
868         unsigned int seq;
869
870         do {
871                 seq = read_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
872                 i_size = inode->i_size;
873         } while (read_seqcount_retry(&inode->i_size_seqcount, seq));
874         return i_size;
875 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
876         loff_t i_size;
877
878         preempt_disable();
879         i_size = inode->i_size;
880         preempt_enable();
881         return i_size;
882 #else
883         return inode->i_size;
884 #endif
885 }
886
887 /*
888  * NOTE: unlike i_size_read(), i_size_write() does need locking around it
889  * (normally i_mutex), otherwise on 32bit/SMP an update of i_size_seqcount
890  * can be lost, resulting in subsequent i_size_read() calls spinning forever.
891  */
892 static inline void i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
893 {
894 #if BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_SMP)
895         preempt_disable();
896         write_seqcount_begin(&inode->i_size_seqcount);
897         inode->i_size = i_size;
898         write_seqcount_end(&inode->i_size_seqcount);
899         preempt_enable();
900 #elif BITS_PER_LONG==32 && defined(CONFIG_PREEMPTION)
901         preempt_disable();
902         inode->i_size = i_size;
903         preempt_enable();
904 #else
905         inode->i_size = i_size;
906 #endif
907 }
908
909 static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
910 {
911         return MINOR(inode->i_rdev);
912 }
913
914 static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)
915 {
916         return MAJOR(inode->i_rdev);
917 }
918
919 struct fown_struct {
920         rwlock_t lock;          /* protects pid, uid, euid fields */
921         struct pid *pid;        /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */
922         enum pid_type pid_type; /* Kind of process group SIGIO should be sent to */
923         kuid_t uid, euid;       /* uid/euid of process setting the owner */
924         int signum;             /* posix.1b rt signal to be delivered on IO */
925 };
926
927 /**
928  * struct file_ra_state - Track a file's readahead state.
929  * @start: Where the most recent readahead started.
930  * @size: Number of pages read in the most recent readahead.
931  * @async_size: Numer of pages that were/are not needed immediately
932  *      and so were/are genuinely "ahead".  Start next readahead when
933  *      the first of these pages is accessed.
934  * @ra_pages: Maximum size of a readahead request, copied from the bdi.
935  * @mmap_miss: How many mmap accesses missed in the page cache.
936  * @prev_pos: The last byte in the most recent read request.
937  *
938  * When this structure is passed to ->readahead(), the "most recent"
939  * readahead means the current readahead.
940  */
941 struct file_ra_state {
942         pgoff_t start;
943         unsigned int size;
944         unsigned int async_size;
945         unsigned int ra_pages;
946         unsigned int mmap_miss;
947         loff_t prev_pos;
948 };
949
950 /*
951  * Check if @index falls in the readahead windows.
952  */
953 static inline int ra_has_index(struct file_ra_state *ra, pgoff_t index)
954 {
955         return (index >= ra->start &&
956                 index <  ra->start + ra->size);
957 }
958
959 struct file {
960         union {
961                 struct llist_node       f_llist;
962                 struct rcu_head         f_rcuhead;
963                 unsigned int            f_iocb_flags;
964         };
965         struct path             f_path;
966         struct inode            *f_inode;       /* cached value */
967         const struct file_operations    *f_op;
968
969         /*
970          * Protects f_ep, f_flags.
971          * Must not be taken from IRQ context.
972          */
973         spinlock_t              f_lock;
974         atomic_long_t           f_count;
975         unsigned int            f_flags;
976         fmode_t                 f_mode;
977         struct mutex            f_pos_lock;
978         loff_t                  f_pos;
979         struct fown_struct      f_owner;
980         const struct cred       *f_cred;
981         struct file_ra_state    f_ra;
982
983         u64                     f_version;
984 #ifdef CONFIG_SECURITY
985         void                    *f_security;
986 #endif
987         /* needed for tty driver, and maybe others */
988         void                    *private_data;
989
990 #ifdef CONFIG_EPOLL
991         /* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
992         struct hlist_head       *f_ep;
993 #endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
994         struct address_space    *f_mapping;
995         errseq_t                f_wb_err;
996         errseq_t                f_sb_err; /* for syncfs */
997 } __randomize_layout
998   __attribute__((aligned(4)));  /* lest something weird decides that 2 is OK */
999
1000 struct file_handle {
1001         __u32 handle_bytes;
1002         int handle_type;
1003         /* file identifier */
1004         unsigned char f_handle[];
1005 };
1006
1007 static inline struct file *get_file(struct file *f)
1008 {
1009         atomic_long_inc(&f->f_count);
1010         return f;
1011 }
1012 #define get_file_rcu(x) atomic_long_inc_not_zero(&(x)->f_count)
1013 #define file_count(x)   atomic_long_read(&(x)->f_count)
1014
1015 #define MAX_NON_LFS     ((1UL<<31) - 1)
1016
1017 /* Page cache limit. The filesystems should put that into their s_maxbytes 
1018    limits, otherwise bad things can happen in VM. */ 
1019 #if BITS_PER_LONG==32
1020 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)ULONG_MAX << PAGE_SHIFT)
1021 #elif BITS_PER_LONG==64
1022 #define MAX_LFS_FILESIZE        ((loff_t)LLONG_MAX)
1023 #endif
1024
1025 /* legacy typedef, should eventually be removed */
1026 typedef void *fl_owner_t;
1027
1028 struct file_lock;
1029
1030 /* The following constant reflects the upper bound of the file/locking space */
1031 #ifndef OFFSET_MAX
1032 #define OFFSET_MAX      type_max(loff_t)
1033 #define OFFT_OFFSET_MAX type_max(off_t)
1034 #endif
1035
1036 extern void send_sigio(struct fown_struct *fown, int fd, int band);
1037
1038 static inline struct inode *file_inode(const struct file *f)
1039 {
1040         return f->f_inode;
1041 }
1042
1043 static inline struct dentry *file_dentry(const struct file *file)
1044 {
1045         return d_real(file->f_path.dentry, file_inode(file));
1046 }
1047
1048 struct fasync_struct {
1049         rwlock_t                fa_lock;
1050         int                     magic;
1051         int                     fa_fd;
1052         struct fasync_struct    *fa_next; /* singly linked list */
1053         struct file             *fa_file;
1054         struct rcu_head         fa_rcu;
1055 };
1056
1057 #define FASYNC_MAGIC 0x4601
1058
1059 /* SMP safe fasync helpers: */
1060 extern int fasync_helper(int, struct file *, int, struct fasync_struct **);
1061 extern struct fasync_struct *fasync_insert_entry(int, struct file *, struct fasync_struct **, struct fasync_struct *);
1062 extern int fasync_remove_entry(struct file *, struct fasync_struct **);
1063 extern struct fasync_struct *fasync_alloc(void);
1064 extern void fasync_free(struct fasync_struct *);
1065
1066 /* can be called from interrupts */
1067 extern void kill_fasync(struct fasync_struct **, int, int);
1068
1069 extern void __f_setown(struct file *filp, struct pid *, enum pid_type, int force);
1070 extern int f_setown(struct file *filp, unsigned long arg, int force);
1071 extern void f_delown(struct file *filp);
1072 extern pid_t f_getown(struct file *filp);
1073 extern int send_sigurg(struct fown_struct *fown);
1074
1075 /*
1076  * sb->s_flags.  Note that these mirror the equivalent MS_* flags where
1077  * represented in both.
1078  */
1079 #define SB_RDONLY       BIT(0)  /* Mount read-only */
1080 #define SB_NOSUID       BIT(1)  /* Ignore suid and sgid bits */
1081 #define SB_NODEV        BIT(2)  /* Disallow access to device special files */
1082 #define SB_NOEXEC       BIT(3)  /* Disallow program execution */
1083 #define SB_SYNCHRONOUS  BIT(4)  /* Writes are synced at once */
1084 #define SB_MANDLOCK     BIT(6)  /* Allow mandatory locks on an FS */
1085 #define SB_DIRSYNC      BIT(7)  /* Directory modifications are synchronous */
1086 #define SB_NOATIME      BIT(10) /* Do not update access times. */
1087 #define SB_NODIRATIME   BIT(11) /* Do not update directory access times */
1088 #define SB_SILENT       BIT(15)
1089 #define SB_POSIXACL     BIT(16) /* VFS does not apply the umask */
1090 #define SB_INLINECRYPT  BIT(17) /* Use blk-crypto for encrypted files */
1091 #define SB_KERNMOUNT    BIT(22) /* this is a kern_mount call */
1092 #define SB_I_VERSION    BIT(23) /* Update inode I_version field */
1093 #define SB_LAZYTIME     BIT(25) /* Update the on-disk [acm]times lazily */
1094
1095 /* These sb flags are internal to the kernel */
1096 #define SB_SUBMOUNT     BIT(26)
1097 #define SB_FORCE        BIT(27)
1098 #define SB_NOSEC        BIT(28)
1099 #define SB_BORN         BIT(29)
1100 #define SB_ACTIVE       BIT(30)
1101 #define SB_NOUSER       BIT(31)
1102
1103 /* These flags relate to encoding and casefolding */
1104 #define SB_ENC_STRICT_MODE_FL   (1 << 0)
1105
1106 #define sb_has_strict_encoding(sb) \
1107         (sb->s_encoding_flags & SB_ENC_STRICT_MODE_FL)
1108
1109 /*
1110  *      Umount options
1111  */
1112
1113 #define MNT_FORCE       0x00000001      /* Attempt to forcibily umount */
1114 #define MNT_DETACH      0x00000002      /* Just detach from the tree */
1115 #define MNT_EXPIRE      0x00000004      /* Mark for expiry */
1116 #define UMOUNT_NOFOLLOW 0x00000008      /* Don't follow symlink on umount */
1117 #define UMOUNT_UNUSED   0x80000000      /* Flag guaranteed to be unused */
1118
1119 /* sb->s_iflags */
1120 #define SB_I_CGROUPWB   0x00000001      /* cgroup-aware writeback enabled */
1121 #define SB_I_NOEXEC     0x00000002      /* Ignore executables on this fs */
1122 #define SB_I_NODEV      0x00000004      /* Ignore devices on this fs */
1123 #define SB_I_STABLE_WRITES 0x00000008   /* don't modify blks until WB is done */
1124
1125 /* sb->s_iflags to limit user namespace mounts */
1126 #define SB_I_USERNS_VISIBLE             0x00000010 /* fstype already mounted */
1127 #define SB_I_IMA_UNVERIFIABLE_SIGNATURE 0x00000020
1128 #define SB_I_UNTRUSTED_MOUNTER          0x00000040
1129
1130 #define SB_I_SKIP_SYNC  0x00000100      /* Skip superblock at global sync */
1131 #define SB_I_PERSB_BDI  0x00000200      /* has a per-sb bdi */
1132 #define SB_I_TS_EXPIRY_WARNED 0x00000400 /* warned about timestamp range expiry */
1133 #define SB_I_RETIRED    0x00000800      /* superblock shouldn't be reused */
1134
1135 /* Possible states of 'frozen' field */
1136 enum {
1137         SB_UNFROZEN = 0,                /* FS is unfrozen */
1138         SB_FREEZE_WRITE = 1,            /* Writes, dir ops, ioctls frozen */
1139         SB_FREEZE_PAGEFAULT = 2,        /* Page faults stopped as well */
1140         SB_FREEZE_FS = 3,               /* For internal FS use (e.g. to stop
1141                                          * internal threads if needed) */
1142         SB_FREEZE_COMPLETE = 4,         /* ->freeze_fs finished successfully */
1143 };
1144
1145 #define SB_FREEZE_LEVELS (SB_FREEZE_COMPLETE - 1)
1146
1147 struct sb_writers {
1148         int                             frozen;         /* Is sb frozen? */
1149         wait_queue_head_t               wait_unfrozen;  /* wait for thaw */
1150         struct percpu_rw_semaphore      rw_sem[SB_FREEZE_LEVELS];
1151 };
1152
1153 struct super_block {
1154         struct list_head        s_list;         /* Keep this first */
1155         dev_t                   s_dev;          /* search index; _not_ kdev_t */
1156         unsigned char           s_blocksize_bits;
1157         unsigned long           s_blocksize;
1158         loff_t                  s_maxbytes;     /* Max file size */
1159         struct file_system_type *s_type;
1160         const struct super_operations   *s_op;
1161         const struct dquot_operations   *dq_op;
1162         const struct quotactl_ops       *s_qcop;
1163         const struct export_operations *s_export_op;
1164         unsigned long           s_flags;
1165         unsigned long           s_iflags;       /* internal SB_I_* flags */
1166         unsigned long           s_magic;
1167         struct dentry           *s_root;
1168         struct rw_semaphore     s_umount;
1169         int                     s_count;
1170         atomic_t                s_active;
1171 #ifdef CONFIG_SECURITY
1172         void                    *s_security;
1173 #endif
1174         const struct xattr_handler **s_xattr;
1175 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
1176         const struct fscrypt_operations *s_cop;
1177         struct fscrypt_keyring  *s_master_keys; /* master crypto keys in use */
1178 #endif
1179 #ifdef CONFIG_FS_VERITY
1180         const struct fsverity_operations *s_vop;
1181 #endif
1182 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
1183         struct unicode_map *s_encoding;
1184         __u16 s_encoding_flags;
1185 #endif
1186         struct hlist_bl_head    s_roots;        /* alternate root dentries for NFS */
1187         struct list_head        s_mounts;       /* list of mounts; _not_ for fs use */
1188         struct block_device     *s_bdev;
1189         struct backing_dev_info *s_bdi;
1190         struct mtd_info         *s_mtd;
1191         struct hlist_node       s_instances;
1192         unsigned int            s_quota_types;  /* Bitmask of supported quota types */
1193         struct quota_info       s_dquot;        /* Diskquota specific options */
1194
1195         struct sb_writers       s_writers;
1196
1197         /*
1198          * Keep s_fs_info, s_time_gran, s_fsnotify_mask, and
1199          * s_fsnotify_marks together for cache efficiency. They are frequently
1200          * accessed and rarely modified.
1201          */
1202         void                    *s_fs_info;     /* Filesystem private info */
1203
1204         /* Granularity of c/m/atime in ns (cannot be worse than a second) */
1205         u32                     s_time_gran;
1206         /* Time limits for c/m/atime in seconds */
1207         time64_t                   s_time_min;
1208         time64_t                   s_time_max;
1209 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
1210         __u32                   s_fsnotify_mask;
1211         struct fsnotify_mark_connector __rcu    *s_fsnotify_marks;
1212 #endif
1213
1214         char                    s_id[32];       /* Informational name */
1215         uuid_t                  s_uuid;         /* UUID */
1216
1217         unsigned int            s_max_links;
1218         fmode_t                 s_mode;
1219
1220         /*
1221          * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
1222          * even looking at it. You had been warned.
1223          */
1224         struct mutex s_vfs_rename_mutex;        /* Kludge */
1225
1226         /*
1227          * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
1228          * in /proc/mounts will be "type.subtype"
1229          */
1230         const char *s_subtype;
1231
1232         const struct dentry_operations *s_d_op; /* default d_op for dentries */
1233
1234         struct shrinker s_shrink;       /* per-sb shrinker handle */
1235
1236         /* Number of inodes with nlink == 0 but still referenced */
1237         atomic_long_t s_remove_count;
1238
1239         /*
1240          * Number of inode/mount/sb objects that are being watched, note that
1241          * inodes objects are currently double-accounted.
1242          */
1243         atomic_long_t s_fsnotify_connectors;
1244
1245         /* Being remounted read-only */
1246         int s_readonly_remount;
1247
1248         /* per-sb errseq_t for reporting writeback errors via syncfs */
1249         errseq_t s_wb_err;
1250
1251         /* AIO completions deferred from interrupt context */
1252         struct workqueue_struct *s_dio_done_wq;
1253         struct hlist_head s_pins;
1254
1255         /*
1256          * Owning user namespace and default context in which to
1257          * interpret filesystem uids, gids, quotas, device nodes,
1258          * xattrs and security labels.
1259          */
1260         struct user_namespace *s_user_ns;
1261
1262         /*
1263          * The list_lru structure is essentially just a pointer to a table
1264          * of per-node lru lists, each of which has its own spinlock.
1265          * There is no need to put them into separate cachelines.
1266          */
1267         struct list_lru         s_dentry_lru;
1268         struct list_lru         s_inode_lru;
1269         struct rcu_head         rcu;
1270         struct work_struct      destroy_work;
1271
1272         struct mutex            s_sync_lock;    /* sync serialisation lock */
1273
1274         /*
1275          * Indicates how deep in a filesystem stack this SB is
1276          */
1277         int s_stack_depth;
1278
1279         /* s_inode_list_lock protects s_inodes */
1280         spinlock_t              s_inode_list_lock ____cacheline_aligned_in_smp;
1281         struct list_head        s_inodes;       /* all inodes */
1282
1283         spinlock_t              s_inode_wblist_lock;
1284         struct list_head        s_inodes_wb;    /* writeback inodes */
1285 } __randomize_layout;
1286
1287 static inline struct user_namespace *i_user_ns(const struct inode *inode)
1288 {
1289         return inode->i_sb->s_user_ns;
1290 }
1291
1292 /* Helper functions so that in most cases filesystems will
1293  * not need to deal directly with kuid_t and kgid_t and can
1294  * instead deal with the raw numeric values that are stored
1295  * in the filesystem.
1296  */
1297 static inline uid_t i_uid_read(const struct inode *inode)
1298 {
1299         return from_kuid(i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1300 }
1301
1302 static inline gid_t i_gid_read(const struct inode *inode)
1303 {
1304         return from_kgid(i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1305 }
1306
1307 static inline void i_uid_write(struct inode *inode, uid_t uid)
1308 {
1309         inode->i_uid = make_kuid(i_user_ns(inode), uid);
1310 }
1311
1312 static inline void i_gid_write(struct inode *inode, gid_t gid)
1313 {
1314         inode->i_gid = make_kgid(i_user_ns(inode), gid);
1315 }
1316
1317 /**
1318  * i_uid_into_vfsuid - map an inode's i_uid down according to an idmapping
1319  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1320  * @inode: inode to map
1321  *
1322  * Return: whe inode's i_uid mapped down according to @idmap.
1323  * If the inode's i_uid has no mapping INVALID_VFSUID is returned.
1324  */
1325 static inline vfsuid_t i_uid_into_vfsuid(struct mnt_idmap *idmap,
1326                                          const struct inode *inode)
1327 {
1328         return make_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_uid);
1329 }
1330
1331 /**
1332  * i_uid_needs_update - check whether inode's i_uid needs to be updated
1333  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1334  * @attr: the new attributes of @inode
1335  * @inode: the inode to update
1336  *
1337  * Check whether the $inode's i_uid field needs to be updated taking idmapped
1338  * mounts into account if the filesystem supports it.
1339  *
1340  * Return: true if @inode's i_uid field needs to be updated, false if not.
1341  */
1342 static inline bool i_uid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1343                                       const struct iattr *attr,
1344                                       const struct inode *inode)
1345 {
1346         return ((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
1347                 !vfsuid_eq(attr->ia_vfsuid,
1348                            i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)));
1349 }
1350
1351 /**
1352  * i_uid_update - update @inode's i_uid field
1353  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1354  * @attr: the new attributes of @inode
1355  * @inode: the inode to update
1356  *
1357  * Safely update @inode's i_uid field translating the vfsuid of any idmapped
1358  * mount into the filesystem kuid.
1359  */
1360 static inline void i_uid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1361                                 const struct iattr *attr,
1362                                 struct inode *inode)
1363 {
1364         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1365                 inode->i_uid = from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode),
1366                                            attr->ia_vfsuid);
1367 }
1368
1369 /**
1370  * i_gid_into_vfsgid - map an inode's i_gid down according to an idmapping
1371  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1372  * @inode: inode to map
1373  *
1374  * Return: the inode's i_gid mapped down according to @idmap.
1375  * If the inode's i_gid has no mapping INVALID_VFSGID is returned.
1376  */
1377 static inline vfsgid_t i_gid_into_vfsgid(struct mnt_idmap *idmap,
1378                                          const struct inode *inode)
1379 {
1380         return make_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), inode->i_gid);
1381 }
1382
1383 /**
1384  * i_gid_needs_update - check whether inode's i_gid needs to be updated
1385  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1386  * @attr: the new attributes of @inode
1387  * @inode: the inode to update
1388  *
1389  * Check whether the $inode's i_gid field needs to be updated taking idmapped
1390  * mounts into account if the filesystem supports it.
1391  *
1392  * Return: true if @inode's i_gid field needs to be updated, false if not.
1393  */
1394 static inline bool i_gid_needs_update(struct mnt_idmap *idmap,
1395                                       const struct iattr *attr,
1396                                       const struct inode *inode)
1397 {
1398         return ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
1399                 !vfsgid_eq(attr->ia_vfsgid,
1400                            i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)));
1401 }
1402
1403 /**
1404  * i_gid_update - update @inode's i_gid field
1405  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1406  * @attr: the new attributes of @inode
1407  * @inode: the inode to update
1408  *
1409  * Safely update @inode's i_gid field translating the vfsgid of any idmapped
1410  * mount into the filesystem kgid.
1411  */
1412 static inline void i_gid_update(struct mnt_idmap *idmap,
1413                                 const struct iattr *attr,
1414                                 struct inode *inode)
1415 {
1416         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1417                 inode->i_gid = from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode),
1418                                            attr->ia_vfsgid);
1419 }
1420
1421 /**
1422  * inode_fsuid_set - initialize inode's i_uid field with callers fsuid
1423  * @inode: inode to initialize
1424  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1425  *
1426  * Initialize the i_uid field of @inode. If the inode was found/created via
1427  * an idmapped mount map the caller's fsuid according to @idmap.
1428  */
1429 static inline void inode_fsuid_set(struct inode *inode,
1430                                    struct mnt_idmap *idmap)
1431 {
1432         inode->i_uid = mapped_fsuid(idmap, i_user_ns(inode));
1433 }
1434
1435 /**
1436  * inode_fsgid_set - initialize inode's i_gid field with callers fsgid
1437  * @inode: inode to initialize
1438  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
1439  *
1440  * Initialize the i_gid field of @inode. If the inode was found/created via
1441  * an idmapped mount map the caller's fsgid according to @idmap.
1442  */
1443 static inline void inode_fsgid_set(struct inode *inode,
1444                                    struct mnt_idmap *idmap)
1445 {
1446         inode->i_gid = mapped_fsgid(idmap, i_user_ns(inode));
1447 }
1448
1449 /**
1450  * fsuidgid_has_mapping() - check whether caller's fsuid/fsgid is mapped
1451  * @sb: the superblock we want a mapping in
1452  * @idmap: idmap of the relevant mount
1453  *
1454  * Check whether the caller's fsuid and fsgid have a valid mapping in the
1455  * s_user_ns of the superblock @sb. If the caller is on an idmapped mount map
1456  * the caller's fsuid and fsgid according to the @idmap first.
1457  *
1458  * Return: true if fsuid and fsgid is mapped, false if not.
1459  */
1460 static inline bool fsuidgid_has_mapping(struct super_block *sb,
1461                                         struct mnt_idmap *idmap)
1462 {
1463         struct user_namespace *fs_userns = sb->s_user_ns;
1464         kuid_t kuid;
1465         kgid_t kgid;
1466
1467         kuid = mapped_fsuid(idmap, fs_userns);
1468         if (!uid_valid(kuid))
1469                 return false;
1470         kgid = mapped_fsgid(idmap, fs_userns);
1471         if (!gid_valid(kgid))
1472                 return false;
1473         return kuid_has_mapping(fs_userns, kuid) &&
1474                kgid_has_mapping(fs_userns, kgid);
1475 }
1476
1477 extern struct timespec64 current_time(struct inode *inode);
1478
1479 /*
1480  * Snapshotting support.
1481  */
1482
1483 /*
1484  * These are internal functions, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1485  * instead.
1486  */
1487 static inline void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1488 {
1489         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1490 }
1491
1492 static inline void __sb_start_write(struct super_block *sb, int level)
1493 {
1494         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1495 }
1496
1497 static inline bool __sb_start_write_trylock(struct super_block *sb, int level)
1498 {
1499         return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level - 1);
1500 }
1501
1502 #define __sb_writers_acquired(sb, lev)  \
1503         percpu_rwsem_acquire(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1504 #define __sb_writers_release(sb, lev)   \
1505         percpu_rwsem_release(&(sb)->s_writers.rw_sem[(lev)-1], 1, _THIS_IP_)
1506
1507 static inline bool sb_write_started(const struct super_block *sb)
1508 {
1509         return lockdep_is_held_type(sb->s_writers.rw_sem + SB_FREEZE_WRITE - 1, 1);
1510 }
1511
1512 /**
1513  * sb_end_write - drop write access to a superblock
1514  * @sb: the super we wrote to
1515  *
1516  * Decrement number of writers to the filesystem. Wake up possible waiters
1517  * wanting to freeze the filesystem.
1518  */
1519 static inline void sb_end_write(struct super_block *sb)
1520 {
1521         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1522 }
1523
1524 /**
1525  * sb_end_pagefault - drop write access to a superblock from a page fault
1526  * @sb: the super we wrote to
1527  *
1528  * Decrement number of processes handling write page fault to the filesystem.
1529  * Wake up possible waiters wanting to freeze the filesystem.
1530  */
1531 static inline void sb_end_pagefault(struct super_block *sb)
1532 {
1533         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1534 }
1535
1536 /**
1537  * sb_end_intwrite - drop write access to a superblock for internal fs purposes
1538  * @sb: the super we wrote to
1539  *
1540  * Decrement fs-internal number of writers to the filesystem.  Wake up possible
1541  * waiters wanting to freeze the filesystem.
1542  */
1543 static inline void sb_end_intwrite(struct super_block *sb)
1544 {
1545         __sb_end_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * sb_start_write - get write access to a superblock
1550  * @sb: the super we write to
1551  *
1552  * When a process wants to write data or metadata to a file system (i.e. dirty
1553  * a page or an inode), it should embed the operation in a sb_start_write() -
1554  * sb_end_write() pair to get exclusion against file system freezing. This
1555  * function increments number of writers preventing freezing. If the file
1556  * system is already frozen, the function waits until the file system is
1557  * thawed.
1558  *
1559  * Since freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1560  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. Generally,
1561  * freeze protection should be the outermost lock. In particular, we have:
1562  *
1563  * sb_start_write
1564  *   -> i_mutex                 (write path, truncate, directory ops, ...)
1565  *   -> s_umount                (freeze_super, thaw_super)
1566  */
1567 static inline void sb_start_write(struct super_block *sb)
1568 {
1569         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1570 }
1571
1572 static inline bool sb_start_write_trylock(struct super_block *sb)
1573 {
1574         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1575 }
1576
1577 /**
1578  * sb_start_pagefault - get write access to a superblock from a page fault
1579  * @sb: the super we write to
1580  *
1581  * When a process starts handling write page fault, it should embed the
1582  * operation into sb_start_pagefault() - sb_end_pagefault() pair to get
1583  * exclusion against file system freezing. This is needed since the page fault
1584  * is going to dirty a page. This function increments number of running page
1585  * faults preventing freezing. If the file system is already frozen, the
1586  * function waits until the file system is thawed.
1587  *
1588  * Since page fault freeze protection behaves as a lock, users have to preserve
1589  * ordering of freeze protection and other filesystem locks. It is advised to
1590  * put sb_start_pagefault() close to mmap_lock in lock ordering. Page fault
1591  * handling code implies lock dependency:
1592  *
1593  * mmap_lock
1594  *   -> sb_start_pagefault
1595  */
1596 static inline void sb_start_pagefault(struct super_block *sb)
1597 {
1598         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1599 }
1600
1601 /**
1602  * sb_start_intwrite - get write access to a superblock for internal fs purposes
1603  * @sb: the super we write to
1604  *
1605  * This is the third level of protection against filesystem freezing. It is
1606  * free for use by a filesystem. The only requirement is that it must rank
1607  * below sb_start_pagefault.
1608  *
1609  * For example filesystem can call sb_start_intwrite() when starting a
1610  * transaction which somewhat eases handling of freezing for internal sources
1611  * of filesystem changes (internal fs threads, discarding preallocation on file
1612  * close, etc.).
1613  */
1614 static inline void sb_start_intwrite(struct super_block *sb)
1615 {
1616         __sb_start_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1617 }
1618
1619 static inline bool sb_start_intwrite_trylock(struct super_block *sb)
1620 {
1621         return __sb_start_write_trylock(sb, SB_FREEZE_FS);
1622 }
1623
1624 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
1625                             const struct inode *inode);
1626
1627 /*
1628  * VFS helper functions..
1629  */
1630 int vfs_create(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1631                struct dentry *, umode_t, bool);
1632 int vfs_mkdir(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1633               struct dentry *, umode_t);
1634 int vfs_mknod(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1635               umode_t, dev_t);
1636 int vfs_symlink(struct mnt_idmap *, struct inode *,
1637                 struct dentry *, const char *);
1638 int vfs_link(struct dentry *, struct mnt_idmap *, struct inode *,
1639              struct dentry *, struct inode **);
1640 int vfs_rmdir(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *);
1641 int vfs_unlink(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1642                struct inode **);
1643
1644 /**
1645  * struct renamedata - contains all information required for renaming
1646  * @old_mnt_idmap:     idmap of the old mount the inode was found from
1647  * @old_dir:           parent of source
1648  * @old_dentry:                source
1649  * @new_mnt_idmap:     idmap of the new mount the inode was found from
1650  * @new_dir:           parent of destination
1651  * @new_dentry:                destination
1652  * @delegated_inode:   returns an inode needing a delegation break
1653  * @flags:             rename flags
1654  */
1655 struct renamedata {
1656         struct mnt_idmap *old_mnt_idmap;
1657         struct inode *old_dir;
1658         struct dentry *old_dentry;
1659         struct mnt_idmap *new_mnt_idmap;
1660         struct inode *new_dir;
1661         struct dentry *new_dentry;
1662         struct inode **delegated_inode;
1663         unsigned int flags;
1664 } __randomize_layout;
1665
1666 int vfs_rename(struct renamedata *);
1667
1668 static inline int vfs_whiteout(struct mnt_idmap *idmap,
1669                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
1670 {
1671         return vfs_mknod(idmap, dir, dentry, S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
1672                          WHITEOUT_DEV);
1673 }
1674
1675 struct file *vfs_tmpfile_open(struct mnt_idmap *idmap,
1676                         const struct path *parentpath,
1677                         umode_t mode, int open_flag, const struct cred *cred);
1678
1679 int vfs_mkobj(struct dentry *, umode_t,
1680                 int (*f)(struct dentry *, umode_t, void *),
1681                 void *);
1682
1683 int vfs_fchown(struct file *file, uid_t user, gid_t group);
1684 int vfs_fchmod(struct file *file, umode_t mode);
1685 int vfs_utimes(const struct path *path, struct timespec64 *times);
1686
1687 extern long vfs_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
1688
1689 #ifdef CONFIG_COMPAT
1690 extern long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
1691                                         unsigned long arg);
1692 #else
1693 #define compat_ptr_ioctl NULL
1694 #endif
1695
1696 /*
1697  * VFS file helper functions.
1698  */
1699 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
1700                       const struct inode *dir, umode_t mode);
1701 extern bool may_open_dev(const struct path *path);
1702 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
1703                         const struct inode *dir, umode_t mode);
1704
1705 /*
1706  * This is the "filldir" function type, used by readdir() to let
1707  * the kernel specify what kind of dirent layout it wants to have.
1708  * This allows the kernel to read directories into kernel space or
1709  * to have different dirent layouts depending on the binary type.
1710  * Return 'true' to keep going and 'false' if there are no more entries.
1711  */
1712 struct dir_context;
1713 typedef bool (*filldir_t)(struct dir_context *, const char *, int, loff_t, u64,
1714                          unsigned);
1715
1716 struct dir_context {
1717         filldir_t actor;
1718         loff_t pos;
1719 };
1720
1721 /*
1722  * These flags let !MMU mmap() govern direct device mapping vs immediate
1723  * copying more easily for MAP_PRIVATE, especially for ROM filesystems.
1724  *
1725  * NOMMU_MAP_COPY:      Copy can be mapped (MAP_PRIVATE)
1726  * NOMMU_MAP_DIRECT:    Can be mapped directly (MAP_SHARED)
1727  * NOMMU_MAP_READ:      Can be mapped for reading
1728  * NOMMU_MAP_WRITE:     Can be mapped for writing
1729  * NOMMU_MAP_EXEC:      Can be mapped for execution
1730  */
1731 #define NOMMU_MAP_COPY          0x00000001
1732 #define NOMMU_MAP_DIRECT        0x00000008
1733 #define NOMMU_MAP_READ          VM_MAYREAD
1734 #define NOMMU_MAP_WRITE         VM_MAYWRITE
1735 #define NOMMU_MAP_EXEC          VM_MAYEXEC
1736
1737 #define NOMMU_VMFLAGS \
1738         (NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE | NOMMU_MAP_EXEC)
1739
1740 /*
1741  * These flags control the behavior of the remap_file_range function pointer.
1742  * If it is called with len == 0 that means "remap to end of source file".
1743  * See Documentation/filesystems/vfs.rst for more details about this call.
1744  *
1745  * REMAP_FILE_DEDUP: only remap if contents identical (i.e. deduplicate)
1746  * REMAP_FILE_CAN_SHORTEN: caller can handle a shortened request
1747  */
1748 #define REMAP_FILE_DEDUP                (1 << 0)
1749 #define REMAP_FILE_CAN_SHORTEN          (1 << 1)
1750
1751 /*
1752  * These flags signal that the caller is ok with altering various aspects of
1753  * the behavior of the remap operation.  The changes must be made by the
1754  * implementation; the vfs remap helper functions can take advantage of them.
1755  * Flags in this category exist to preserve the quirky behavior of the hoisted
1756  * btrfs clone/dedupe ioctls.
1757  */
1758 #define REMAP_FILE_ADVISORY             (REMAP_FILE_CAN_SHORTEN)
1759
1760 /*
1761  * These flags control the behavior of vfs_copy_file_range().
1762  * They are not available to the user via syscall.
1763  *
1764  * COPY_FILE_SPLICE: call splice direct instead of fs clone/copy ops
1765  */
1766 #define COPY_FILE_SPLICE                (1 << 0)
1767
1768 struct iov_iter;
1769 struct io_uring_cmd;
1770
1771 struct file_operations {
1772         struct module *owner;
1773         loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
1774         ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1775         ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1776         ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1777         ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *);
1778         int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *,
1779                         unsigned int flags);
1780         int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *);
1781         int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *);
1782         __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
1783         long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1784         long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
1785         int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
1786         unsigned long mmap_supported_flags;
1787         int (*open) (struct inode *, struct file *);
1788         int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
1789         int (*release) (struct inode *, struct file *);
1790         int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync);
1791         int (*fasync) (int, struct file *, int);
1792         int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1793         ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int);
1794         unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
1795         int (*check_flags)(int);
1796         int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
1797         ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
1798         ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
1799         int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
1800         long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset,
1801                           loff_t len);
1802         void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f);
1803 #ifndef CONFIG_MMU
1804         unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *);
1805 #endif
1806         ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *,
1807                         loff_t, size_t, unsigned int);
1808         loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1809                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1810                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1811         int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int);
1812         int (*uring_cmd)(struct io_uring_cmd *ioucmd, unsigned int issue_flags);
1813         int (*uring_cmd_iopoll)(struct io_uring_cmd *, struct io_comp_batch *,
1814                                 unsigned int poll_flags);
1815 } __randomize_layout;
1816
1817 struct inode_operations {
1818         struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int);
1819         const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
1820         int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
1821         struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);
1822
1823         int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int);
1824
1825         int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1826                        umode_t, bool);
1827         int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *);
1828         int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *);
1829         int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1830                         const char *);
1831         int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1832                       umode_t);
1833         int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *);
1834         int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *,
1835                       umode_t,dev_t);
1836         int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *,
1837                         struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
1838         int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
1839         int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *,
1840                         struct kstat *, u32, unsigned int);
1841         ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
1842         int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
1843                       u64 len);
1844         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec64 *, int);
1845         int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
1846                            struct file *, unsigned open_flag,
1847                            umode_t create_mode);
1848         int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
1849                         struct file *, umode_t);
1850         struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1851                                      int);
1852         int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
1853                        struct posix_acl *, int);
1854         int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
1855                             struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1856         int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
1857 } ____cacheline_aligned;
1858
1859 static inline ssize_t call_read_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1860                                      struct iov_iter *iter)
1861 {
1862         return file->f_op->read_iter(kio, iter);
1863 }
1864
1865 static inline ssize_t call_write_iter(struct file *file, struct kiocb *kio,
1866                                       struct iov_iter *iter)
1867 {
1868         return file->f_op->write_iter(kio, iter);
1869 }
1870
1871 static inline int call_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1872 {
1873         return file->f_op->mmap(file, vma);
1874 }
1875
1876 extern ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
1877 extern ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
1878 extern ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *, loff_t , struct file *,
1879                                    loff_t, size_t, unsigned int);
1880 extern ssize_t generic_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1881                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
1882                                        size_t len, unsigned int flags);
1883 int __generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1884                                     struct file *file_out, loff_t pos_out,
1885                                     loff_t *len, unsigned int remap_flags,
1886                                     const struct iomap_ops *dax_read_ops);
1887 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1888                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1889                                   loff_t *count, unsigned int remap_flags);
1890 extern loff_t do_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1891                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1892                                   loff_t len, unsigned int remap_flags);
1893 extern loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1894                                    struct file *file_out, loff_t pos_out,
1895                                    loff_t len, unsigned int remap_flags);
1896 extern int vfs_dedupe_file_range(struct file *file,
1897                                  struct file_dedupe_range *same);
1898 extern loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
1899                                         struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
1900                                         loff_t len, unsigned int remap_flags);
1901
1902
1903 struct super_operations {
1904         struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);
1905         void (*destroy_inode)(struct inode *);
1906         void (*free_inode)(struct inode *);
1907
1908         void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);
1909         int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);
1910         int (*drop_inode) (struct inode *);
1911         void (*evict_inode) (struct inode *);
1912         void (*put_super) (struct super_block *);
1913         int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);
1914         int (*freeze_super) (struct super_block *);
1915         int (*freeze_fs) (struct super_block *);
1916         int (*thaw_super) (struct super_block *);
1917         int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);
1918         int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);
1919         int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
1920         void (*umount_begin) (struct super_block *);
1921
1922         int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
1923         int (*show_devname)(struct seq_file *, struct dentry *);
1924         int (*show_path)(struct seq_file *, struct dentry *);
1925         int (*show_stats)(struct seq_file *, struct dentry *);
1926 #ifdef CONFIG_QUOTA
1927         ssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);
1928         ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
1929         struct dquot **(*get_dquots)(struct inode *);
1930 #endif
1931         long (*nr_cached_objects)(struct super_block *,
1932                                   struct shrink_control *);
1933         long (*free_cached_objects)(struct super_block *,
1934                                     struct shrink_control *);
1935 };
1936
1937 /*
1938  * Inode flags - they have no relation to superblock flags now
1939  */
1940 #define S_SYNC          (1 << 0)  /* Writes are synced at once */
1941 #define S_NOATIME       (1 << 1)  /* Do not update access times */
1942 #define S_APPEND        (1 << 2)  /* Append-only file */
1943 #define S_IMMUTABLE     (1 << 3)  /* Immutable file */
1944 #define S_DEAD          (1 << 4)  /* removed, but still open directory */
1945 #define S_NOQUOTA       (1 << 5)  /* Inode is not counted to quota */
1946 #define S_DIRSYNC       (1 << 6)  /* Directory modifications are synchronous */
1947 #define S_NOCMTIME      (1 << 7)  /* Do not update file c/mtime */
1948 #define S_SWAPFILE      (1 << 8)  /* Do not truncate: swapon got its bmaps */
1949 #define S_PRIVATE       (1 << 9)  /* Inode is fs-internal */
1950 #define S_IMA           (1 << 10) /* Inode has an associated IMA struct */
1951 #define S_AUTOMOUNT     (1 << 11) /* Automount/referral quasi-directory */
1952 #define S_NOSEC         (1 << 12) /* no suid or xattr security attributes */
1953 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1954 #define S_DAX           (1 << 13) /* Direct Access, avoiding the page cache */
1955 #else
1956 #define S_DAX           0         /* Make all the DAX code disappear */
1957 #endif
1958 #define S_ENCRYPTED     (1 << 14) /* Encrypted file (using fs/crypto/) */
1959 #define S_CASEFOLD      (1 << 15) /* Casefolded file */
1960 #define S_VERITY        (1 << 16) /* Verity file (using fs/verity/) */
1961 #define S_KERNEL_FILE   (1 << 17) /* File is in use by the kernel (eg. fs/cachefiles) */
1962
1963 /*
1964  * Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
1965  * flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
1966  * possible to override it selectively if you really wanted to with some
1967  * ioctl() that is not currently implemented.
1968  *
1969  * Exception: SB_RDONLY is always applied to the entire file system.
1970  *
1971  * Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
1972  * with files in use.  This means that all of the inodes will not have their
1973  * i_flags updated.  Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
1974  * flags, so these have to be checked separately. -- rmk@arm.uk.linux.org
1975  */
1976 #define __IS_FLG(inode, flg)    ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
1977
1978 static inline bool sb_rdonly(const struct super_block *sb) { return sb->s_flags & SB_RDONLY; }
1979 #define IS_RDONLY(inode)        sb_rdonly((inode)->i_sb)
1980 #define IS_SYNC(inode)          (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS) || \
1981                                         ((inode)->i_flags & S_SYNC))
1982 #define IS_DIRSYNC(inode)       (__IS_FLG(inode, SB_SYNCHRONOUS|SB_DIRSYNC) || \
1983                                         ((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
1984 #define IS_MANDLOCK(inode)      __IS_FLG(inode, SB_MANDLOCK)
1985 #define IS_NOATIME(inode)       __IS_FLG(inode, SB_RDONLY|SB_NOATIME)
1986 #define IS_I_VERSION(inode)     __IS_FLG(inode, SB_I_VERSION)
1987
1988 #define IS_NOQUOTA(inode)       ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
1989 #define IS_APPEND(inode)        ((inode)->i_flags & S_APPEND)
1990 #define IS_IMMUTABLE(inode)     ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
1991 #define IS_POSIXACL(inode)      __IS_FLG(inode, SB_POSIXACL)
1992
1993 #define IS_DEADDIR(inode)       ((inode)->i_flags & S_DEAD)
1994 #define IS_NOCMTIME(inode)      ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
1995 #define IS_SWAPFILE(inode)      ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
1996 #define IS_PRIVATE(inode)       ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
1997 #define IS_IMA(inode)           ((inode)->i_flags & S_IMA)
1998 #define IS_AUTOMOUNT(inode)     ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
1999 #define IS_NOSEC(inode)         ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
2000 #define IS_DAX(inode)           ((inode)->i_flags & S_DAX)
2001 #define IS_ENCRYPTED(inode)     ((inode)->i_flags & S_ENCRYPTED)
2002 #define IS_CASEFOLDED(inode)    ((inode)->i_flags & S_CASEFOLD)
2003 #define IS_VERITY(inode)        ((inode)->i_flags & S_VERITY)
2004
2005 #define IS_WHITEOUT(inode)      (S_ISCHR(inode->i_mode) && \
2006                                  (inode)->i_rdev == WHITEOUT_DEV)
2007
2008 static inline bool HAS_UNMAPPED_ID(struct mnt_idmap *idmap,
2009                                    struct inode *inode)
2010 {
2011         return !vfsuid_valid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode)) ||
2012                !vfsgid_valid(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode));
2013 }
2014
2015 static inline void init_sync_kiocb(struct kiocb *kiocb, struct file *filp)
2016 {
2017         *kiocb = (struct kiocb) {
2018                 .ki_filp = filp,
2019                 .ki_flags = filp->f_iocb_flags,
2020                 .ki_ioprio = get_current_ioprio(),
2021         };
2022 }
2023
2024 static inline void kiocb_clone(struct kiocb *kiocb, struct kiocb *kiocb_src,
2025                                struct file *filp)
2026 {
2027         *kiocb = (struct kiocb) {
2028                 .ki_filp = filp,
2029                 .ki_flags = kiocb_src->ki_flags,
2030                 .ki_ioprio = kiocb_src->ki_ioprio,
2031                 .ki_pos = kiocb_src->ki_pos,
2032         };
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Inode state bits.  Protected by inode->i_lock
2037  *
2038  * Four bits determine the dirty state of the inode: I_DIRTY_SYNC,
2039  * I_DIRTY_DATASYNC, I_DIRTY_PAGES, and I_DIRTY_TIME.
2040  *
2041  * Four bits define the lifetime of an inode.  Initially, inodes are I_NEW,
2042  * until that flag is cleared.  I_WILL_FREE, I_FREEING and I_CLEAR are set at
2043  * various stages of removing an inode.
2044  *
2045  * Two bits are used for locking and completion notification, I_NEW and I_SYNC.
2046  *
2047  * I_DIRTY_SYNC         Inode is dirty, but doesn't have to be written on
2048  *                      fdatasync() (unless I_DIRTY_DATASYNC is also set).
2049  *                      Timestamp updates are the usual cause.
2050  * I_DIRTY_DATASYNC     Data-related inode changes pending.  We keep track of
2051  *                      these changes separately from I_DIRTY_SYNC so that we
2052  *                      don't have to write inode on fdatasync() when only
2053  *                      e.g. the timestamps have changed.
2054  * I_DIRTY_PAGES        Inode has dirty pages.  Inode itself may be clean.
2055  * I_DIRTY_TIME         The inode itself has dirty timestamps, and the
2056  *                      lazytime mount option is enabled.  We keep track of this
2057  *                      separately from I_DIRTY_SYNC in order to implement
2058  *                      lazytime.  This gets cleared if I_DIRTY_INODE
2059  *                      (I_DIRTY_SYNC and/or I_DIRTY_DATASYNC) gets set. But
2060  *                      I_DIRTY_TIME can still be set if I_DIRTY_SYNC is already
2061  *                      in place because writeback might already be in progress
2062  *                      and we don't want to lose the time update
2063  * I_NEW                Serves as both a mutex and completion notification.
2064  *                      New inodes set I_NEW.  If two processes both create
2065  *                      the same inode, one of them will release its inode and
2066  *                      wait for I_NEW to be released before returning.
2067  *                      Inodes in I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR state can
2068  *                      also cause waiting on I_NEW, without I_NEW actually
2069  *                      being set.  find_inode() uses this to prevent returning
2070  *                      nearly-dead inodes.
2071  * I_WILL_FREE          Must be set when calling write_inode_now() if i_count
2072  *                      is zero.  I_FREEING must be set when I_WILL_FREE is
2073  *                      cleared.
2074  * I_FREEING            Set when inode is about to be freed but still has dirty
2075  *                      pages or buffers attached or the inode itself is still
2076  *                      dirty.
2077  * I_CLEAR              Added by clear_inode().  In this state the inode is
2078  *                      clean and can be destroyed.  Inode keeps I_FREEING.
2079  *
2080  *                      Inodes that are I_WILL_FREE, I_FREEING or I_CLEAR are
2081  *                      prohibited for many purposes.  iget() must wait for
2082  *                      the inode to be completely released, then create it
2083  *                      anew.  Other functions will just ignore such inodes,
2084  *                      if appropriate.  I_NEW is used for waiting.
2085  *
2086  * I_SYNC               Writeback of inode is running. The bit is set during
2087  *                      data writeback, and cleared with a wakeup on the bit
2088  *                      address once it is done. The bit is also used to pin
2089  *                      the inode in memory for flusher thread.
2090  *
2091  * I_REFERENCED         Marks the inode as recently references on the LRU list.
2092  *
2093  * I_DIO_WAKEUP         Never set.  Only used as a key for wait_on_bit().
2094  *
2095  * I_WB_SWITCH          Cgroup bdi_writeback switching in progress.  Used to
2096  *                      synchronize competing switching instances and to tell
2097  *                      wb stat updates to grab the i_pages lock.  See
2098  *                      inode_switch_wbs_work_fn() for details.
2099  *
2100  * I_OVL_INUSE          Used by overlayfs to get exclusive ownership on upper
2101  *                      and work dirs among overlayfs mounts.
2102  *
2103  * I_CREATING           New object's inode in the middle of setting up.
2104  *
2105  * I_DONTCACHE          Evict inode as soon as it is not used anymore.
2106  *
2107  * I_SYNC_QUEUED        Inode is queued in b_io or b_more_io writeback lists.
2108  *                      Used to detect that mark_inode_dirty() should not move
2109  *                      inode between dirty lists.
2110  *
2111  * I_PINNING_FSCACHE_WB Inode is pinning an fscache object for writeback.
2112  *
2113  * Q: What is the difference between I_WILL_FREE and I_FREEING?
2114  */
2115 #define I_DIRTY_SYNC            (1 << 0)
2116 #define I_DIRTY_DATASYNC        (1 << 1)
2117 #define I_DIRTY_PAGES           (1 << 2)
2118 #define __I_NEW                 3
2119 #define I_NEW                   (1 << __I_NEW)
2120 #define I_WILL_FREE             (1 << 4)
2121 #define I_FREEING               (1 << 5)
2122 #define I_CLEAR                 (1 << 6)
2123 #define __I_SYNC                7
2124 #define I_SYNC                  (1 << __I_SYNC)
2125 #define I_REFERENCED            (1 << 8)
2126 #define __I_DIO_WAKEUP          9
2127 #define I_DIO_WAKEUP            (1 << __I_DIO_WAKEUP)
2128 #define I_LINKABLE              (1 << 10)
2129 #define I_DIRTY_TIME            (1 << 11)
2130 #define I_WB_SWITCH             (1 << 13)
2131 #define I_OVL_INUSE             (1 << 14)
2132 #define I_CREATING              (1 << 15)
2133 #define I_DONTCACHE             (1 << 16)
2134 #define I_SYNC_QUEUED           (1 << 17)
2135 #define I_PINNING_FSCACHE_WB    (1 << 18)
2136
2137 #define I_DIRTY_INODE (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)
2138 #define I_DIRTY (I_DIRTY_INODE | I_DIRTY_PAGES)
2139 #define I_DIRTY_ALL (I_DIRTY | I_DIRTY_TIME)
2140
2141 extern void __mark_inode_dirty(struct inode *, int);
2142 static inline void mark_inode_dirty(struct inode *inode)
2143 {
2144         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY);
2145 }
2146
2147 static inline void mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode)
2148 {
2149         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Returns true if the given inode itself only has dirty timestamps (its pages
2154  * may still be dirty) and isn't currently being allocated or freed.
2155  * Filesystems should call this if when writing an inode when lazytime is
2156  * enabled, they want to opportunistically write the timestamps of other inodes
2157  * located very nearby on-disk, e.g. in the same inode block.  This returns true
2158  * if the given inode is in need of such an opportunistic update.  Requires
2159  * i_lock, or at least later re-checking under i_lock.
2160  */
2161 static inline bool inode_is_dirtytime_only(struct inode *inode)
2162 {
2163         return (inode->i_state & (I_DIRTY_TIME | I_NEW |
2164                                   I_FREEING | I_WILL_FREE)) == I_DIRTY_TIME;
2165 }
2166
2167 extern void inc_nlink(struct inode *inode);
2168 extern void drop_nlink(struct inode *inode);
2169 extern void clear_nlink(struct inode *inode);
2170 extern void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink);
2171
2172 static inline void inode_inc_link_count(struct inode *inode)
2173 {
2174         inc_nlink(inode);
2175         mark_inode_dirty(inode);
2176 }
2177
2178 static inline void inode_dec_link_count(struct inode *inode)
2179 {
2180         drop_nlink(inode);
2181         mark_inode_dirty(inode);
2182 }
2183
2184 enum file_time_flags {
2185         S_ATIME = 1,
2186         S_MTIME = 2,
2187         S_CTIME = 4,
2188         S_VERSION = 8,
2189 };
2190
2191 extern bool atime_needs_update(const struct path *, struct inode *);
2192 extern void touch_atime(const struct path *);
2193 int inode_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags);
2194
2195 static inline void file_accessed(struct file *file)
2196 {
2197         if (!(file->f_flags & O_NOATIME))
2198                 touch_atime(&file->f_path);
2199 }
2200
2201 extern int file_modified(struct file *file);
2202 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb);
2203
2204 int sync_inode_metadata(struct inode *inode, int wait);
2205
2206 struct file_system_type {
2207         const char *name;
2208         int fs_flags;
2209 #define FS_REQUIRES_DEV         1 
2210 #define FS_BINARY_MOUNTDATA     2
2211 #define FS_HAS_SUBTYPE          4
2212 #define FS_USERNS_MOUNT         8       /* Can be mounted by userns root */
2213 #define FS_DISALLOW_NOTIFY_PERM 16      /* Disable fanotify permission events */
2214 #define FS_ALLOW_IDMAP         32      /* FS has been updated to handle vfs idmappings. */
2215 #define FS_RENAME_DOES_D_MOVE   32768   /* FS will handle d_move() during rename() internally. */
2216         int (*init_fs_context)(struct fs_context *);
2217         const struct fs_parameter_spec *parameters;
2218         struct dentry *(*mount) (struct file_system_type *, int,
2219                        const char *, void *);
2220         void (*kill_sb) (struct super_block *);
2221         struct module *owner;
2222         struct file_system_type * next;
2223         struct hlist_head fs_supers;
2224
2225         struct lock_class_key s_lock_key;
2226         struct lock_class_key s_umount_key;
2227         struct lock_class_key s_vfs_rename_key;
2228         struct lock_class_key s_writers_key[SB_FREEZE_LEVELS];
2229
2230         struct lock_class_key i_lock_key;
2231         struct lock_class_key i_mutex_key;
2232         struct lock_class_key invalidate_lock_key;
2233         struct lock_class_key i_mutex_dir_key;
2234 };
2235
2236 #define MODULE_ALIAS_FS(NAME) MODULE_ALIAS("fs-" NAME)
2237
2238 extern struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
2239         int flags, const char *dev_name, void *data,
2240         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2241 extern struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
2242         int flags, void *data,
2243         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2244 extern struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
2245         int flags, void *data,
2246         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int));
2247 extern struct dentry *mount_subtree(struct vfsmount *mnt, const char *path);
2248 void retire_super(struct super_block *sb);
2249 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb);
2250 void kill_block_super(struct super_block *sb);
2251 void kill_anon_super(struct super_block *sb);
2252 void kill_litter_super(struct super_block *sb);
2253 void deactivate_super(struct super_block *sb);
2254 void deactivate_locked_super(struct super_block *sb);
2255 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data);
2256 int set_anon_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc);
2257 int get_anon_bdev(dev_t *);
2258 void free_anon_bdev(dev_t);
2259 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
2260                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
2261                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *));
2262 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
2263                         int (*test)(struct super_block *,void *),
2264                         int (*set)(struct super_block *,void *),
2265                         int flags, void *data);
2266
2267 /* Alas, no aliases. Too much hassle with bringing module.h everywhere */
2268 #define fops_get(fops) \
2269         (((fops) && try_module_get((fops)->owner) ? (fops) : NULL))
2270 #define fops_put(fops) \
2271         do { if (fops) module_put((fops)->owner); } while(0)
2272 /*
2273  * This one is to be used *ONLY* from ->open() instances.
2274  * fops must be non-NULL, pinned down *and* module dependencies
2275  * should be sufficient to pin the caller down as well.
2276  */
2277 #define replace_fops(f, fops) \
2278         do {    \
2279                 struct file *__file = (f); \
2280                 fops_put(__file->f_op); \
2281                 BUG_ON(!(__file->f_op = (fops))); \
2282         } while(0)
2283
2284 extern int register_filesystem(struct file_system_type *);
2285 extern int unregister_filesystem(struct file_system_type *);
2286 extern int vfs_statfs(const struct path *, struct kstatfs *);
2287 extern int user_statfs(const char __user *, struct kstatfs *);
2288 extern int fd_statfs(int, struct kstatfs *);
2289 extern int freeze_super(struct super_block *super);
2290 extern int thaw_super(struct super_block *super);
2291 extern __printf(2, 3)
2292 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...);
2293 extern int super_setup_bdi(struct super_block *sb);
2294
2295 extern int current_umask(void);
2296
2297 extern void ihold(struct inode * inode);
2298 extern void iput(struct inode *);
2299 extern int generic_update_time(struct inode *, struct timespec64 *, int);
2300
2301 /* /sys/fs */
2302 extern struct kobject *fs_kobj;
2303
2304 #define MAX_RW_COUNT (INT_MAX & PAGE_MASK)
2305
2306 /* fs/open.c */
2307 struct audit_names;
2308 struct filename {
2309         const char              *name;  /* pointer to actual string */
2310         const __user char       *uptr;  /* original userland pointer */
2311         int                     refcnt;
2312         struct audit_names      *aname;
2313         const char              iname[];
2314 };
2315 static_assert(offsetof(struct filename, iname) % sizeof(long) == 0);
2316
2317 static inline struct mnt_idmap *file_mnt_idmap(struct file *file)
2318 {
2319         return mnt_idmap(file->f_path.mnt);
2320 }
2321
2322 /**
2323  * is_idmapped_mnt - check whether a mount is mapped
2324  * @mnt: the mount to check
2325  *
2326  * If @mnt has an non @nop_mnt_idmap attached to it then @mnt is mapped.
2327  *
2328  * Return: true if mount is mapped, false if not.
2329  */
2330 static inline bool is_idmapped_mnt(const struct vfsmount *mnt)
2331 {
2332         return mnt_idmap(mnt) != &nop_mnt_idmap;
2333 }
2334
2335 extern long vfs_truncate(const struct path *, loff_t);
2336 int do_truncate(struct mnt_idmap *, struct dentry *, loff_t start,
2337                 unsigned int time_attrs, struct file *filp);
2338 extern int vfs_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
2339                         loff_t len);
2340 extern long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags,
2341                         umode_t mode);
2342 extern struct file *file_open_name(struct filename *, int, umode_t);
2343 extern struct file *filp_open(const char *, int, umode_t);
2344 extern struct file *file_open_root(const struct path *,
2345                                    const char *, int, umode_t);
2346 static inline struct file *file_open_root_mnt(struct vfsmount *mnt,
2347                                    const char *name, int flags, umode_t mode)
2348 {
2349         return file_open_root(&(struct path){.mnt = mnt, .dentry = mnt->mnt_root},
2350                               name, flags, mode);
2351 }
2352 extern struct file * dentry_open(const struct path *, int, const struct cred *);
2353 extern struct file *dentry_create(const struct path *path, int flags,
2354                                   umode_t mode, const struct cred *cred);
2355 extern struct file * open_with_fake_path(const struct path *, int,
2356                                          struct inode*, const struct cred *);
2357 static inline struct file *file_clone_open(struct file *file)
2358 {
2359         return dentry_open(&file->f_path, file->f_flags, file->f_cred);
2360 }
2361 extern int filp_close(struct file *, fl_owner_t id);
2362
2363 extern struct filename *getname_flags(const char __user *, int, int *);
2364 extern struct filename *getname_uflags(const char __user *, int);
2365 extern struct filename *getname(const char __user *);
2366 extern struct filename *getname_kernel(const char *);
2367 extern void putname(struct filename *name);
2368
2369 extern int finish_open(struct file *file, struct dentry *dentry,
2370                         int (*open)(struct inode *, struct file *));
2371 extern int finish_no_open(struct file *file, struct dentry *dentry);
2372
2373 /* Helper for the simple case when original dentry is used */
2374 static inline int finish_open_simple(struct file *file, int error)
2375 {
2376         if (error)
2377                 return error;
2378
2379         return finish_open(file, file->f_path.dentry, NULL);
2380 }
2381
2382 /* fs/dcache.c */
2383 extern void __init vfs_caches_init_early(void);
2384 extern void __init vfs_caches_init(void);
2385
2386 extern struct kmem_cache *names_cachep;
2387
2388 #define __getname()             kmem_cache_alloc(names_cachep, GFP_KERNEL)
2389 #define __putname(name)         kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name))
2390
2391 extern struct super_block *blockdev_superblock;
2392 static inline bool sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
2393 {
2394         return IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) && sb == blockdev_superblock;
2395 }
2396
2397 void emergency_thaw_all(void);
2398 extern int sync_filesystem(struct super_block *);
2399 extern const struct file_operations def_blk_fops;
2400 extern const struct file_operations def_chr_fops;
2401
2402 /* fs/char_dev.c */
2403 #define CHRDEV_MAJOR_MAX 512
2404 /* Marks the bottom of the first segment of free char majors */
2405 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_END 234
2406 /* Marks the top and bottom of the second segment of free char majors */
2407 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_START 511
2408 #define CHRDEV_MAJOR_DYN_EXT_END 384
2409
2410 extern int alloc_chrdev_region(dev_t *, unsigned, unsigned, const char *);
2411 extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
2412 extern int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2413                              unsigned int count, const char *name,
2414                              const struct file_operations *fops);
2415 extern void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
2416                                 unsigned int count, const char *name);
2417 extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
2418 extern void chrdev_show(struct seq_file *,off_t);
2419
2420 static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
2421                                   const struct file_operations *fops)
2422 {
2423         return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
2424 }
2425
2426 static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
2427 {
2428         __unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
2429 }
2430
2431 extern void init_special_inode(struct inode *, umode_t, dev_t);
2432
2433 /* Invalid inode operations -- fs/bad_inode.c */
2434 extern void make_bad_inode(struct inode *);
2435 extern bool is_bad_inode(struct inode *);
2436
2437 extern int __must_check file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t lstart,
2438                                                 loff_t lend);
2439 extern int __must_check file_check_and_advance_wb_err(struct file *file);
2440 extern int __must_check file_write_and_wait_range(struct file *file,
2441                                                 loff_t start, loff_t end);
2442
2443 static inline int file_write_and_wait(struct file *file)
2444 {
2445         return file_write_and_wait_range(file, 0, LLONG_MAX);
2446 }
2447
2448 extern int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
2449                            int datasync);
2450 extern int vfs_fsync(struct file *file, int datasync);
2451
2452 extern int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
2453                                 unsigned int flags);
2454
2455 static inline bool iocb_is_dsync(const struct kiocb *iocb)
2456 {
2457         return (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC) ||
2458                 IS_SYNC(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
2459 }
2460
2461 /*
2462  * Sync the bytes written if this was a synchronous write.  Expect ki_pos
2463  * to already be updated for the write, and will return either the amount
2464  * of bytes passed in, or an error if syncing the file failed.
2465  */
2466 static inline ssize_t generic_write_sync(struct kiocb *iocb, ssize_t count)
2467 {
2468         if (iocb_is_dsync(iocb)) {
2469                 int ret = vfs_fsync_range(iocb->ki_filp,
2470                                 iocb->ki_pos - count, iocb->ki_pos - 1,
2471                                 (iocb->ki_flags & IOCB_SYNC) ? 0 : 1);
2472                 if (ret)
2473                         return ret;
2474         }
2475
2476         return count;
2477 }
2478
2479 extern void emergency_sync(void);
2480 extern void emergency_remount(void);
2481
2482 #ifdef CONFIG_BLOCK
2483 extern int bmap(struct inode *inode, sector_t *block);
2484 #else
2485 static inline int bmap(struct inode *inode,  sector_t *block)
2486 {
2487         return -EINVAL;
2488 }
2489 #endif
2490
2491 int notify_change(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2492                   struct iattr *, struct inode **);
2493 int inode_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2494 int generic_permission(struct mnt_idmap *, struct inode *, int);
2495 static inline int file_permission(struct file *file, int mask)
2496 {
2497         return inode_permission(file_mnt_idmap(file),
2498                                 file_inode(file), mask);
2499 }
2500 static inline int path_permission(const struct path *path, int mask)
2501 {
2502         return inode_permission(mnt_idmap(path->mnt),
2503                                 d_inode(path->dentry), mask);
2504 }
2505 int __check_sticky(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
2506                    struct inode *inode);
2507
2508 static inline bool execute_ok(struct inode *inode)
2509 {
2510         return (inode->i_mode & S_IXUGO) || S_ISDIR(inode->i_mode);
2511 }
2512
2513 static inline bool inode_wrong_type(const struct inode *inode, umode_t mode)
2514 {
2515         return (inode->i_mode ^ mode) & S_IFMT;
2516 }
2517
2518 static inline void file_start_write(struct file *file)
2519 {
2520         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2521                 return;
2522         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
2523 }
2524
2525 static inline bool file_start_write_trylock(struct file *file)
2526 {
2527         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2528                 return true;
2529         return sb_start_write_trylock(file_inode(file)->i_sb);
2530 }
2531
2532 static inline void file_end_write(struct file *file)
2533 {
2534         if (!S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2535                 return;
2536         __sb_end_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * This is used for regular files where some users -- especially the
2541  * currently executed binary in a process, previously handled via
2542  * VM_DENYWRITE -- cannot handle concurrent write (and maybe mmap
2543  * read-write shared) accesses.
2544  *
2545  * get_write_access() gets write permission for a file.
2546  * put_write_access() releases this write permission.
2547  * deny_write_access() denies write access to a file.
2548  * allow_write_access() re-enables write access to a file.
2549  *
2550  * The i_writecount field of an inode can have the following values:
2551  * 0: no write access, no denied write access
2552  * < 0: (-i_writecount) users that denied write access to the file.
2553  * > 0: (i_writecount) users that have write access to the file.
2554  *
2555  * Normally we operate on that counter with atomic_{inc,dec} and it's safe
2556  * except for the cases where we don't hold i_writecount yet. Then we need to
2557  * use {get,deny}_write_access() - these functions check the sign and refuse
2558  * to do the change if sign is wrong.
2559  */
2560 static inline int get_write_access(struct inode *inode)
2561 {
2562         return atomic_inc_unless_negative(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2563 }
2564 static inline int deny_write_access(struct file *file)
2565 {
2566         struct inode *inode = file_inode(file);
2567         return atomic_dec_unless_positive(&inode->i_writecount) ? 0 : -ETXTBSY;
2568 }
2569 static inline int exclusive_deny_write_access(struct file *file)
2570 {
2571         int old = 0;
2572         struct inode *inode = file_inode(file);
2573         return atomic_try_cmpxchg(&inode->i_writecount, &old, -1) ? 0 : -ETXTBSY;
2574 }
2575 static inline void put_write_access(struct inode * inode)
2576 {
2577         atomic_dec(&inode->i_writecount);
2578 }
2579 static inline void allow_write_access(struct file *file)
2580 {
2581         if (file)
2582                 atomic_inc(&file_inode(file)->i_writecount);
2583 }
2584 static inline bool inode_is_open_for_write(const struct inode *inode)
2585 {
2586         return atomic_read(&inode->i_writecount) > 0;
2587 }
2588
2589 #if defined(CONFIG_IMA) || defined(CONFIG_FILE_LOCKING)
2590 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2591 {
2592         BUG_ON(!atomic_read(&inode->i_readcount));
2593         atomic_dec(&inode->i_readcount);
2594 }
2595 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2596 {
2597         atomic_inc(&inode->i_readcount);
2598 }
2599 #else
2600 static inline void i_readcount_dec(struct inode *inode)
2601 {
2602         return;
2603 }
2604 static inline void i_readcount_inc(struct inode *inode)
2605 {
2606         return;
2607 }
2608 #endif
2609 extern int do_pipe_flags(int *, int);
2610
2611 extern ssize_t kernel_read(struct file *, void *, size_t, loff_t *);
2612 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos);
2613 extern ssize_t kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2614 extern ssize_t __kernel_write(struct file *, const void *, size_t, loff_t *);
2615 extern struct file * open_exec(const char *);
2616  
2617 /* fs/dcache.c -- generic fs support functions */
2618 extern bool is_subdir(struct dentry *, struct dentry *);
2619 extern bool path_is_under(const struct path *, const struct path *);
2620
2621 extern char *file_path(struct file *, char *, int);
2622
2623 #include <linux/err.h>
2624
2625 /* needed for stackable file system support */
2626 extern loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2627
2628 extern loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2629
2630 extern int inode_init_always(struct super_block *, struct inode *);
2631 extern void inode_init_once(struct inode *);
2632 extern void address_space_init_once(struct address_space *mapping);
2633 extern struct inode * igrab(struct inode *);
2634 extern ino_t iunique(struct super_block *, ino_t);
2635 extern int inode_needs_sync(struct inode *inode);
2636 extern int generic_delete_inode(struct inode *inode);
2637 static inline int generic_drop_inode(struct inode *inode)
2638 {
2639         return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
2640 }
2641 extern void d_mark_dontcache(struct inode *inode);
2642
2643 extern struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb,
2644                 unsigned long hashval, int (*test)(struct inode *, void *),
2645                 void *data);
2646 extern struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
2647                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data);
2648 extern struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino);
2649
2650 extern struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
2651                 int (*test)(struct inode *, void *),
2652                 int (*set)(struct inode *, void *),
2653                 void *data);
2654 extern struct inode * iget5_locked(struct super_block *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), int (*set)(struct inode *, void *), void *);
2655 extern struct inode * iget_locked(struct super_block *, unsigned long);
2656 extern struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *,
2657                                        unsigned long,
2658                                        int (*match)(struct inode *,
2659                                                     unsigned long, void *),
2660                                        void *data);
2661 extern struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *, unsigned long,
2662                                     int (*)(struct inode *, void *), void *);
2663 extern struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *, unsigned long);
2664 extern int insert_inode_locked4(struct inode *, unsigned long, int (*test)(struct inode *, void *), void *);
2665 extern int insert_inode_locked(struct inode *);
2666 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2667 extern void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode);
2668 #else
2669 static inline void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode) { };
2670 #endif
2671 extern void unlock_new_inode(struct inode *);
2672 extern void discard_new_inode(struct inode *);
2673 extern unsigned int get_next_ino(void);
2674 extern void evict_inodes(struct super_block *sb);
2675 void dump_mapping(const struct address_space *);
2676
2677 /*
2678  * Userspace may rely on the the inode number being non-zero. For example, glibc
2679  * simply ignores files with zero i_ino in unlink() and other places.
2680  *
2681  * As an additional complication, if userspace was compiled with
2682  * _FILE_OFFSET_BITS=32 on a 64-bit kernel we'll only end up reading out the
2683  * lower 32 bits, so we need to check that those aren't zero explicitly. With
2684  * _FILE_OFFSET_BITS=64, this may cause some harmless false-negatives, but
2685  * better safe than sorry.
2686  */
2687 static inline bool is_zero_ino(ino_t ino)
2688 {
2689         return (u32)ino == 0;
2690 }
2691
2692 extern void __iget(struct inode * inode);
2693 extern void iget_failed(struct inode *);
2694 extern void clear_inode(struct inode *);
2695 extern void __destroy_inode(struct inode *);
2696 extern struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb);
2697 extern struct inode *new_inode(struct super_block *sb);
2698 extern void free_inode_nonrcu(struct inode *inode);
2699 extern int setattr_should_drop_suidgid(struct mnt_idmap *, struct inode *);
2700 extern int file_remove_privs(struct file *);
2701 int setattr_should_drop_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
2702                              const struct inode *inode);
2703
2704 /*
2705  * This must be used for allocating filesystems specific inodes to set
2706  * up the inode reclaim context correctly.
2707  */
2708 static inline void *
2709 alloc_inode_sb(struct super_block *sb, struct kmem_cache *cache, gfp_t gfp)
2710 {
2711         return kmem_cache_alloc_lru(cache, &sb->s_inode_lru, gfp);
2712 }
2713
2714 extern void __insert_inode_hash(struct inode *, unsigned long hashval);
2715 static inline void insert_inode_hash(struct inode *inode)
2716 {
2717         __insert_inode_hash(inode, inode->i_ino);
2718 }
2719
2720 extern void __remove_inode_hash(struct inode *);
2721 static inline void remove_inode_hash(struct inode *inode)
2722 {
2723         if (!inode_unhashed(inode) && !hlist_fake(&inode->i_hash))
2724                 __remove_inode_hash(inode);
2725 }
2726
2727 extern void inode_sb_list_add(struct inode *inode);
2728 extern void inode_add_lru(struct inode *inode);
2729
2730 extern int sb_set_blocksize(struct super_block *, int);
2731 extern int sb_min_blocksize(struct super_block *, int);
2732
2733 extern int generic_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2734 extern int generic_file_readonly_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
2735 extern ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2736 int generic_write_checks_count(struct kiocb *iocb, loff_t *count);
2737 extern int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2738                 loff_t *count);
2739 extern int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out);
2740 ssize_t filemap_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
2741                 ssize_t already_read);
2742 extern ssize_t generic_file_read_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2743 extern ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2744 extern ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2745 extern ssize_t generic_file_direct_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2746 ssize_t generic_perform_write(struct kiocb *, struct iov_iter *);
2747
2748 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2749                 rwf_t flags);
2750 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
2751                 rwf_t flags);
2752 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2753                            struct iov_iter *iter);
2754 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
2755                             struct iov_iter *iter);
2756
2757 /* fs/splice.c */
2758 ssize_t filemap_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2759                             struct pipe_inode_info *pipe,
2760                             size_t len, unsigned int flags);
2761 ssize_t direct_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
2762                            struct pipe_inode_info *pipe,
2763                            size_t len, unsigned int flags);
2764 extern ssize_t generic_file_splice_read(struct file *, loff_t *,
2765                 struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
2766 extern ssize_t iter_file_splice_write(struct pipe_inode_info *,
2767                 struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
2768 extern ssize_t generic_splice_sendpage(struct pipe_inode_info *pipe,
2769                 struct file *out, loff_t *, size_t len, unsigned int flags);
2770 extern long do_splice_direct(struct file *in, loff_t *ppos, struct file *out,
2771                 loff_t *opos, size_t len, unsigned int flags);
2772
2773
2774 extern void
2775 file_ra_state_init(struct file_ra_state *ra, struct address_space *mapping);
2776 extern loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2777 #define no_llseek NULL
2778 extern loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize);
2779 extern loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence);
2780 extern loff_t generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset,
2781                 int whence, loff_t maxsize, loff_t eof);
2782 extern loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset,
2783                 int whence, loff_t size);
2784 extern loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *, loff_t, int, loff_t);
2785 extern loff_t no_seek_end_llseek(struct file *, loff_t, int);
2786 int rw_verify_area(int, struct file *, const loff_t *, size_t);
2787 extern int generic_file_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2788 extern int nonseekable_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2789 extern int stream_open(struct inode * inode, struct file * filp);
2790
2791 #ifdef CONFIG_BLOCK
2792 typedef void (dio_submit_t)(struct bio *bio, struct inode *inode,
2793                             loff_t file_offset);
2794
2795 enum {
2796         /* need locking between buffered and direct access */
2797         DIO_LOCKING     = 0x01,
2798
2799         /* filesystem does not support filling holes */
2800         DIO_SKIP_HOLES  = 0x02,
2801 };
2802
2803 ssize_t __blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
2804                              struct block_device *bdev, struct iov_iter *iter,
2805                              get_block_t get_block,
2806                              dio_iodone_t end_io,
2807                              int flags);
2808
2809 static inline ssize_t blockdev_direct_IO(struct kiocb *iocb,
2810                                          struct inode *inode,
2811                                          struct iov_iter *iter,
2812                                          get_block_t get_block)
2813 {
2814         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, inode->i_sb->s_bdev, iter,
2815                         get_block, NULL, DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES);
2816 }
2817 #endif
2818
2819 void inode_dio_wait(struct inode *inode);
2820
2821 /**
2822  * inode_dio_begin - signal start of a direct I/O requests
2823  * @inode: inode the direct I/O happens on
2824  *
2825  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2826  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2827  */
2828 static inline void inode_dio_begin(struct inode *inode)
2829 {
2830         atomic_inc(&inode->i_dio_count);
2831 }
2832
2833 /**
2834  * inode_dio_end - signal finish of a direct I/O requests
2835  * @inode: inode the direct I/O happens on
2836  *
2837  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
2838  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
2839  */
2840 static inline void inode_dio_end(struct inode *inode)
2841 {
2842         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
2843                 wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Warn about a page cache invalidation failure diring a direct I/O write.
2848  */
2849 void dio_warn_stale_pagecache(struct file *filp);
2850
2851 extern void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2852                             unsigned int mask);
2853
2854 extern const struct file_operations generic_ro_fops;
2855
2856 #define special_file(m) (S_ISCHR(m)||S_ISBLK(m)||S_ISFIFO(m)||S_ISSOCK(m))
2857
2858 extern int readlink_copy(char __user *, int, const char *);
2859 extern int page_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2860 extern const char *page_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2861                                  struct delayed_call *);
2862 extern void page_put_link(void *);
2863 extern int page_symlink(struct inode *inode, const char *symname, int len);
2864 extern const struct inode_operations page_symlink_inode_operations;
2865 extern void kfree_link(void *);
2866 void generic_fillattr(struct mnt_idmap *, struct inode *, struct kstat *);
2867 void generic_fill_statx_attr(struct inode *inode, struct kstat *stat);
2868 extern int vfs_getattr_nosec(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2869 extern int vfs_getattr(const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int);
2870 void __inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2871 void inode_add_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2872 void __inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2873 void inode_sub_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2874 static inline loff_t __inode_get_bytes(struct inode *inode)
2875 {
2876         return (((loff_t)inode->i_blocks) << 9) + inode->i_bytes;
2877 }
2878 loff_t inode_get_bytes(struct inode *inode);
2879 void inode_set_bytes(struct inode *inode, loff_t bytes);
2880 const char *simple_get_link(struct dentry *, struct inode *,
2881                             struct delayed_call *);
2882 extern const struct inode_operations simple_symlink_inode_operations;
2883
2884 extern int iterate_dir(struct file *, struct dir_context *);
2885
2886 int vfs_fstatat(int dfd, const char __user *filename, struct kstat *stat,
2887                 int flags);
2888 int vfs_fstat(int fd, struct kstat *stat);
2889
2890 static inline int vfs_stat(const char __user *filename, struct kstat *stat)
2891 {
2892         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, filename, stat, 0);
2893 }
2894 static inline int vfs_lstat(const char __user *name, struct kstat *stat)
2895 {
2896         return vfs_fstatat(AT_FDCWD, name, stat, AT_SYMLINK_NOFOLLOW);
2897 }
2898
2899 extern const char *vfs_get_link(struct dentry *, struct delayed_call *);
2900 extern int vfs_readlink(struct dentry *, char __user *, int);
2901
2902 extern struct file_system_type *get_filesystem(struct file_system_type *fs);
2903 extern void put_filesystem(struct file_system_type *fs);
2904 extern struct file_system_type *get_fs_type(const char *name);
2905 extern struct super_block *get_super(struct block_device *);
2906 extern struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev);
2907 extern void drop_super(struct super_block *sb);
2908 extern void drop_super_exclusive(struct super_block *sb);
2909 extern void iterate_supers(void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2910 extern void iterate_supers_type(struct file_system_type *,
2911                                 void (*)(struct super_block *, void *), void *);
2912
2913 extern int dcache_dir_open(struct inode *, struct file *);
2914 extern int dcache_dir_close(struct inode *, struct file *);
2915 extern loff_t dcache_dir_lseek(struct file *, loff_t, int);
2916 extern int dcache_readdir(struct file *, struct dir_context *);
2917 extern int simple_setattr(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
2918                           struct iattr *);
2919 extern int simple_getattr(struct mnt_idmap *, const struct path *,
2920                           struct kstat *, u32, unsigned int);
2921 extern int simple_statfs(struct dentry *, struct kstatfs *);
2922 extern int simple_open(struct inode *inode, struct file *file);
2923 extern int simple_link(struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
2924 extern int simple_unlink(struct inode *, struct dentry *);
2925 extern int simple_rmdir(struct inode *, struct dentry *);
2926 extern int simple_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
2927                                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry);
2928 extern int simple_rename(struct mnt_idmap *, struct inode *,
2929                          struct dentry *, struct inode *, struct dentry *,
2930                          unsigned int);
2931 extern void simple_recursive_removal(struct dentry *,
2932                               void (*callback)(struct dentry *));
2933 extern int noop_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2934 extern ssize_t noop_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter);
2935 extern int simple_empty(struct dentry *);
2936 extern int simple_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
2937                         loff_t pos, unsigned len,
2938                         struct page **pagep, void **fsdata);
2939 extern const struct address_space_operations ram_aops;
2940 extern int always_delete_dentry(const struct dentry *);
2941 extern struct inode *alloc_anon_inode(struct super_block *);
2942 extern int simple_nosetlease(struct file *, long, struct file_lock **, void **);
2943 extern const struct dentry_operations simple_dentry_operations;
2944
2945 extern struct dentry *simple_lookup(struct inode *, struct dentry *, unsigned int flags);
2946 extern ssize_t generic_read_dir(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
2947 extern const struct file_operations simple_dir_operations;
2948 extern const struct inode_operations simple_dir_inode_operations;
2949 extern void make_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2950 extern bool is_empty_dir_inode(struct inode *inode);
2951 struct tree_descr { const char *name; const struct file_operations *ops; int mode; };
2952 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *, const char *);
2953 extern int simple_fill_super(struct super_block *, unsigned long,
2954                              const struct tree_descr *);
2955 extern int simple_pin_fs(struct file_system_type *, struct vfsmount **mount, int *count);
2956 extern void simple_release_fs(struct vfsmount **mount, int *count);
2957
2958 extern ssize_t simple_read_from_buffer(void __user *to, size_t count,
2959                         loff_t *ppos, const void *from, size_t available);
2960 extern ssize_t simple_write_to_buffer(void *to, size_t available, loff_t *ppos,
2961                 const void __user *from, size_t count);
2962
2963 extern int __generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2964 extern int generic_file_fsync(struct file *, loff_t, loff_t, int);
2965
2966 extern int generic_check_addressable(unsigned, u64);
2967
2968 extern void generic_set_encrypted_ci_d_ops(struct dentry *dentry);
2969
2970 int may_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
2971                 unsigned int ia_valid);
2972 int setattr_prepare(struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *);
2973 extern int inode_newsize_ok(const struct inode *, loff_t offset);
2974 void setattr_copy(struct mnt_idmap *, struct inode *inode,
2975                   const struct iattr *attr);
2976
2977 extern int file_update_time(struct file *file);
2978
2979 static inline bool vma_is_dax(const struct vm_area_struct *vma)
2980 {
2981         return vma->vm_file && IS_DAX(vma->vm_file->f_mapping->host);
2982 }
2983
2984 static inline bool vma_is_fsdax(struct vm_area_struct *vma)
2985 {
2986         struct inode *inode;
2987
2988         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX) || !vma->vm_file)
2989                 return false;
2990         if (!vma_is_dax(vma))
2991                 return false;
2992         inode = file_inode(vma->vm_file);
2993         if (S_ISCHR(inode->i_mode))
2994                 return false; /* device-dax */
2995         return true;
2996 }
2997
2998 static inline int iocb_flags(struct file *file)
2999 {
3000         int res = 0;
3001         if (file->f_flags & O_APPEND)
3002                 res |= IOCB_APPEND;
3003         if (file->f_flags & O_DIRECT)
3004                 res |= IOCB_DIRECT;
3005         if (file->f_flags & O_DSYNC)
3006                 res |= IOCB_DSYNC;
3007         if (file->f_flags & __O_SYNC)
3008                 res |= IOCB_SYNC;
3009         return res;
3010 }
3011
3012 static inline int kiocb_set_rw_flags(struct kiocb *ki, rwf_t flags)
3013 {
3014         int kiocb_flags = 0;
3015
3016         /* make sure there's no overlap between RWF and private IOCB flags */
3017         BUILD_BUG_ON((__force int) RWF_SUPPORTED & IOCB_EVENTFD);
3018
3019         if (!flags)
3020                 return 0;
3021         if (unlikely(flags & ~RWF_SUPPORTED))
3022                 return -EOPNOTSUPP;
3023
3024         if (flags & RWF_NOWAIT) {
3025                 if (!(ki->ki_filp->f_mode & FMODE_NOWAIT))
3026                         return -EOPNOTSUPP;
3027                 kiocb_flags |= IOCB_NOIO;
3028         }
3029         kiocb_flags |= (__force int) (flags & RWF_SUPPORTED);
3030         if (flags & RWF_SYNC)
3031                 kiocb_flags |= IOCB_DSYNC;
3032
3033         ki->ki_flags |= kiocb_flags;
3034         return 0;
3035 }
3036
3037 static inline ino_t parent_ino(struct dentry *dentry)
3038 {
3039         ino_t res;
3040
3041         /*
3042          * Don't strictly need d_lock here? If the parent ino could change
3043          * then surely we'd have a deeper race in the caller?
3044          */
3045         spin_lock(&dentry->d_lock);
3046         res = dentry->d_parent->d_inode->i_ino;
3047         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3048         return res;
3049 }
3050
3051 /* Transaction based IO helpers */
3052
3053 /*
3054  * An argresp is stored in an allocated page and holds the
3055  * size of the argument or response, along with its content
3056  */
3057 struct simple_transaction_argresp {
3058         ssize_t size;
3059         char data[];
3060 };
3061
3062 #define SIMPLE_TRANSACTION_LIMIT (PAGE_SIZE - sizeof(struct simple_transaction_argresp))
3063
3064 char *simple_transaction_get(struct file *file, const char __user *buf,
3065                                 size_t size);
3066 ssize_t simple_transaction_read(struct file *file, char __user *buf,
3067                                 size_t size, loff_t *pos);
3068 int simple_transaction_release(struct inode *inode, struct file *file);
3069
3070 void simple_transaction_set(struct file *file, size_t n);
3071
3072 /*
3073  * simple attribute files
3074  *
3075  * These attributes behave similar to those in sysfs:
3076  *
3077  * Writing to an attribute immediately sets a value, an open file can be
3078  * written to multiple times.
3079  *
3080  * Reading from an attribute creates a buffer from the value that might get
3081  * read with multiple read calls. When the attribute has been read
3082  * completely, no further read calls are possible until the file is opened
3083  * again.
3084  *
3085  * All attributes contain a text representation of a numeric value
3086  * that are accessed with the get() and set() functions.
3087  */
3088 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, __is_signed)       \
3089 static int __fops ## _open(struct inode *inode, struct file *file)      \
3090 {                                                                       \
3091         __simple_attr_check_format(__fmt, 0ull);                        \
3092         return simple_attr_open(inode, file, __get, __set, __fmt);      \
3093 }                                                                       \
3094 static const struct file_operations __fops = {                          \
3095         .owner   = THIS_MODULE,                                         \
3096         .open    = __fops ## _open,                                     \
3097         .release = simple_attr_release,                                 \
3098         .read    = simple_attr_read,                                    \
3099         .write   = (__is_signed) ? simple_attr_write_signed : simple_attr_write,        \
3100         .llseek  = generic_file_llseek,                                 \
3101 }
3102
3103 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(__fops, __get, __set, __fmt)            \
3104         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, false)
3105
3106 #define DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_SIGNED(__fops, __get, __set, __fmt)     \
3107         DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE_XSIGNED(__fops, __get, __set, __fmt, true)
3108
3109 static inline __printf(1, 2)
3110 void __simple_attr_check_format(const char *fmt, ...)
3111 {
3112         /* don't do anything, just let the compiler check the arguments; */
3113 }
3114
3115 int simple_attr_open(struct inode *inode, struct file *file,
3116                      int (*get)(void *, u64 *), int (*set)(void *, u64),
3117                      const char *fmt);
3118 int simple_attr_release(struct inode *inode, struct file *file);
3119 ssize_t simple_attr_read(struct file *file, char __user *buf,
3120                          size_t len, loff_t *ppos);
3121 ssize_t simple_attr_write(struct file *file, const char __user *buf,
3122                           size_t len, loff_t *ppos);
3123 ssize_t simple_attr_write_signed(struct file *file, const char __user *buf,
3124                                  size_t len, loff_t *ppos);
3125
3126 struct ctl_table;
3127 int __init list_bdev_fs_names(char *buf, size_t size);
3128
3129 #define __FMODE_EXEC            ((__force int) FMODE_EXEC)
3130 #define __FMODE_NONOTIFY        ((__force int) FMODE_NONOTIFY)
3131
3132 #define ACC_MODE(x) ("\004\002\006\006"[(x)&O_ACCMODE])
3133 #define OPEN_FMODE(flag) ((__force fmode_t)(((flag + 1) & O_ACCMODE) | \
3134                                             (flag & __FMODE_NONOTIFY)))
3135
3136 static inline bool is_sxid(umode_t mode)
3137 {
3138         return mode & (S_ISUID | S_ISGID);
3139 }
3140
3141 static inline int check_sticky(struct mnt_idmap *idmap,
3142                                struct inode *dir, struct inode *inode)
3143 {
3144         if (!(dir->i_mode & S_ISVTX))
3145                 return 0;
3146
3147         return __check_sticky(idmap, dir, inode);
3148 }
3149
3150 static inline void inode_has_no_xattr(struct inode *inode)
3151 {
3152         if (!is_sxid(inode->i_mode) && (inode->i_sb->s_flags & SB_NOSEC))
3153                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
3154 }
3155
3156 static inline bool is_root_inode(struct inode *inode)
3157 {
3158         return inode == inode->i_sb->s_root->d_inode;
3159 }
3160
3161 static inline bool dir_emit(struct dir_context *ctx,
3162                             const char *name, int namelen,
3163                             u64 ino, unsigned type)
3164 {
3165         return ctx->actor(ctx, name, namelen, ctx->pos, ino, type);
3166 }
3167 static inline bool dir_emit_dot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3168 {
3169         return ctx->actor(ctx, ".", 1, ctx->pos,
3170                           file->f_path.dentry->d_inode->i_ino, DT_DIR);
3171 }
3172 static inline bool dir_emit_dotdot(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3173 {
3174         return ctx->actor(ctx, "..", 2, ctx->pos,
3175                           parent_ino(file->f_path.dentry), DT_DIR);
3176 }
3177 static inline bool dir_emit_dots(struct file *file, struct dir_context *ctx)
3178 {
3179         if (ctx->pos == 0) {
3180                 if (!dir_emit_dot(file, ctx))
3181                         return false;
3182                 ctx->pos = 1;
3183         }
3184         if (ctx->pos == 1) {
3185                 if (!dir_emit_dotdot(file, ctx))
3186                         return false;
3187                 ctx->pos = 2;
3188         }
3189         return true;
3190 }
3191 static inline bool dir_relax(struct inode *inode)
3192 {
3193         inode_unlock(inode);
3194         inode_lock(inode);
3195         return !IS_DEADDIR(inode);
3196 }
3197
3198 static inline bool dir_relax_shared(struct inode *inode)
3199 {
3200         inode_unlock_shared(inode);
3201         inode_lock_shared(inode);
3202         return !IS_DEADDIR(inode);
3203 }
3204
3205 extern bool path_noexec(const struct path *path);
3206 extern void inode_nohighmem(struct inode *inode);
3207
3208 /* mm/fadvise.c */
3209 extern int vfs_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3210                        int advice);
3211 extern int generic_fadvise(struct file *file, loff_t offset, loff_t len,
3212                            int advice);
3213
3214 #endif /* _LINUX_FS_H */