fanotify: limit the number of marks in a single fanotify group
[linux-2.6.git] / include / linux / fsnotify_backend.h
1 /*
2  * Filesystem access notification for Linux
3  *
4  *  Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc., Eric Paris <eparis@redhat.com>
5  */
6
7 #ifndef __LINUX_FSNOTIFY_BACKEND_H
8 #define __LINUX_FSNOTIFY_BACKEND_H
9
10 #ifdef __KERNEL__
11
12 #include <linux/idr.h> /* inotify uses this */
13 #include <linux/fs.h> /* struct inode */
14 #include <linux/list.h>
15 #include <linux/path.h> /* struct path */
16 #include <linux/spinlock.h>
17 #include <linux/types.h>
18
19 #include <asm/atomic.h>
20
21 /*
22  * IN_* from inotfy.h lines up EXACTLY with FS_*, this is so we can easily
23  * convert between them.  dnotify only needs conversion at watch creation
24  * so no perf loss there.  fanotify isn't defined yet, so it can use the
25  * wholes if it needs more events.
26  */
27 #define FS_ACCESS               0x00000001      /* File was accessed */
28 #define FS_MODIFY               0x00000002      /* File was modified */
29 #define FS_ATTRIB               0x00000004      /* Metadata changed */
30 #define FS_CLOSE_WRITE          0x00000008      /* Writtable file was closed */
31 #define FS_CLOSE_NOWRITE        0x00000010      /* Unwrittable file closed */
32 #define FS_OPEN                 0x00000020      /* File was opened */
33 #define FS_MOVED_FROM           0x00000040      /* File was moved from X */
34 #define FS_MOVED_TO             0x00000080      /* File was moved to Y */
35 #define FS_CREATE               0x00000100      /* Subfile was created */
36 #define FS_DELETE               0x00000200      /* Subfile was deleted */
37 #define FS_DELETE_SELF          0x00000400      /* Self was deleted */
38 #define FS_MOVE_SELF            0x00000800      /* Self was moved */
39
40 #define FS_UNMOUNT              0x00002000      /* inode on umount fs */
41 #define FS_Q_OVERFLOW           0x00004000      /* Event queued overflowed */
42 #define FS_IN_IGNORED           0x00008000      /* last inotify event here */
43
44 #define FS_OPEN_PERM            0x00010000      /* open event in an permission hook */
45 #define FS_ACCESS_PERM          0x00020000      /* access event in a permissions hook */
46
47 #define FS_EXCL_UNLINK          0x04000000      /* do not send events if object is unlinked */
48 #define FS_IN_ISDIR             0x40000000      /* event occurred against dir */
49 #define FS_IN_ONESHOT           0x80000000      /* only send event once */
50
51 #define FS_DN_RENAME            0x10000000      /* file renamed */
52 #define FS_DN_MULTISHOT         0x20000000      /* dnotify multishot */
53
54 /* This inode cares about things that happen to its children.  Always set for
55  * dnotify and inotify. */
56 #define FS_EVENT_ON_CHILD       0x08000000
57
58 /* This is a list of all events that may get sent to a parernt based on fs event
59  * happening to inodes inside that directory */
60 #define FS_EVENTS_POSS_ON_CHILD   (FS_ACCESS | FS_MODIFY | FS_ATTRIB |\
61                                    FS_CLOSE_WRITE | FS_CLOSE_NOWRITE | FS_OPEN |\
62                                    FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO | FS_CREATE |\
63                                    FS_DELETE)
64
65 #define FS_MOVE                 (FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO)
66
67 #define ALL_FSNOTIFY_PERM_EVENTS (FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM)
68
69 #define ALL_FSNOTIFY_EVENTS (FS_ACCESS | FS_MODIFY | FS_ATTRIB | \
70                              FS_CLOSE_WRITE | FS_CLOSE_NOWRITE | FS_OPEN | \
71                              FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO | FS_CREATE | \
72                              FS_DELETE | FS_DELETE_SELF | FS_MOVE_SELF | \
73                              FS_UNMOUNT | FS_Q_OVERFLOW | FS_IN_IGNORED | \
74                              FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM | FS_EXCL_UNLINK | \
75                              FS_IN_ISDIR | FS_IN_ONESHOT | FS_DN_RENAME | \
76                              FS_DN_MULTISHOT | FS_EVENT_ON_CHILD)
77
78 struct fsnotify_group;
79 struct fsnotify_event;
80 struct fsnotify_mark;
81 struct fsnotify_event_private_data;
82
83 /*
84  * Each group much define these ops.  The fsnotify infrastructure will call
85  * these operations for each relevant group.
86  *
87  * should_send_event - given a group, inode, and mask this function determines
88  *              if the group is interested in this event.
89  * handle_event - main call for a group to handle an fs event
90  * free_group_priv - called when a group refcnt hits 0 to clean up the private union
91  * freeing-mark - this means that a mark has been flagged to die when everything
92  *              finishes using it.  The function is supplied with what must be a
93  *              valid group and inode to use to clean up.
94  */
95 struct fsnotify_ops {
96         bool (*should_send_event)(struct fsnotify_group *group, struct inode *inode,
97                                   struct fsnotify_mark *inode_mark,
98                                   struct fsnotify_mark *vfsmount_mark,
99                                   __u32 mask, void *data, int data_type);
100         int (*handle_event)(struct fsnotify_group *group,
101                             struct fsnotify_mark *inode_mark,
102                             struct fsnotify_mark *vfsmount_mark,
103                             struct fsnotify_event *event);
104         void (*free_group_priv)(struct fsnotify_group *group);
105         void (*freeing_mark)(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group);
106         void (*free_event_priv)(struct fsnotify_event_private_data *priv);
107 };
108
109 /*
110  * A group is a "thing" that wants to receive notification about filesystem
111  * events.  The mask holds the subset of event types this group cares about.
112  * refcnt on a group is up to the implementor and at any moment if it goes 0
113  * everything will be cleaned up.
114  */
115 struct fsnotify_group {
116         /*
117          * How the refcnt is used is up to each group.  When the refcnt hits 0
118          * fsnotify will clean up all of the resources associated with this group.
119          * As an example, the dnotify group will always have a refcnt=1 and that
120          * will never change.  Inotify, on the other hand, has a group per
121          * inotify_init() and the refcnt will hit 0 only when that fd has been
122          * closed.
123          */
124         atomic_t refcnt;                /* things with interest in this group */
125
126         const struct fsnotify_ops *ops; /* how this group handles things */
127
128         /* needed to send notification to userspace */
129         struct mutex notification_mutex;        /* protect the notification_list */
130         struct list_head notification_list;     /* list of event_holder this group needs to send to userspace */
131         wait_queue_head_t notification_waitq;   /* read() on the notification file blocks on this waitq */
132         unsigned int q_len;                     /* events on the queue */
133         unsigned int max_events;                /* maximum events allowed on the list */
134         /*
135          * Valid fsnotify group priorities.  Events are send in order from highest
136          * priority to lowest priority.  We default to the lowest priority.
137          */
138         #define FS_PRIO_0       0 /* normal notifiers, no permissions */
139         #define FS_PRIO_1       1 /* fanotify content based access control */
140         #define FS_PRIO_2       2 /* fanotify pre-content access */
141         unsigned int priority;
142
143         /* stores all fastpath marks assoc with this group so they can be cleaned on unregister */
144         spinlock_t mark_lock;           /* protect marks_list */
145         atomic_t num_marks;             /* 1 for each mark and 1 for not being
146                                          * past the point of no return when freeing
147                                          * a group */
148         struct list_head marks_list;    /* all inode marks for this group */
149
150         /* groups can define private fields here or use the void *private */
151         union {
152                 void *private;
153 #ifdef CONFIG_INOTIFY_USER
154                 struct inotify_group_private_data {
155                         spinlock_t      idr_lock;
156                         struct idr      idr;
157                         u32             last_wd;
158                         struct fasync_struct    *fa;    /* async notification */
159                         struct user_struct      *user;
160                 } inotify_data;
161 #endif
162 #ifdef CONFIG_FANOTIFY
163                 struct fanotify_group_private_data {
164 #ifdef CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS
165                         /* allows a group to block waiting for a userspace response */
166                         struct mutex access_mutex;
167                         struct list_head access_list;
168                         wait_queue_head_t access_waitq;
169                         bool bypass_perm; /* protected by access_mutex */
170 #endif /* CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS */
171                         int f_flags;
172                         unsigned int max_marks;
173                 } fanotify_data;
174 #endif /* CONFIG_FANOTIFY */
175         };
176 };
177
178 /*
179  * A single event can be queued in multiple group->notification_lists.
180  *
181  * each group->notification_list will point to an event_holder which in turns points
182  * to the actual event that needs to be sent to userspace.
183  *
184  * Seemed cheaper to create a refcnt'd event and a small holder for every group
185  * than create a different event for every group
186  *
187  */
188 struct fsnotify_event_holder {
189         struct fsnotify_event *event;
190         struct list_head event_list;
191 };
192
193 /*
194  * Inotify needs to tack data onto an event.  This struct lets us later find the
195  * correct private data of the correct group.
196  */
197 struct fsnotify_event_private_data {
198         struct fsnotify_group *group;
199         struct list_head event_list;
200 };
201
202 /*
203  * all of the information about the original object we want to now send to
204  * a group.  If you want to carry more info from the accessing task to the
205  * listener this structure is where you need to be adding fields.
206  */
207 struct fsnotify_event {
208         /*
209          * If we create an event we are also likely going to need a holder
210          * to link to a group.  So embed one holder in the event.  Means only
211          * one allocation for the common case where we only have one group
212          */
213         struct fsnotify_event_holder holder;
214         spinlock_t lock;        /* protection for the associated event_holder and private_list */
215         /* to_tell may ONLY be dereferenced during handle_event(). */
216         struct inode *to_tell;  /* either the inode the event happened to or its parent */
217         /*
218          * depending on the event type we should have either a path or inode
219          * We hold a reference on path, but NOT on inode.  Since we have the ref on
220          * the path, it may be dereferenced at any point during this object's
221          * lifetime.  That reference is dropped when this object's refcnt hits
222          * 0.  If this event contains an inode instead of a path, the inode may
223          * ONLY be used during handle_event().
224          */
225         union {
226                 struct path path;
227                 struct inode *inode;
228         };
229 /* when calling fsnotify tell it if the data is a path or inode */
230 #define FSNOTIFY_EVENT_NONE     0
231 #define FSNOTIFY_EVENT_PATH     1
232 #define FSNOTIFY_EVENT_INODE    2
233         int data_type;          /* which of the above union we have */
234         atomic_t refcnt;        /* how many groups still are using/need to send this event */
235         __u32 mask;             /* the type of access, bitwise OR for FS_* event types */
236
237         u32 sync_cookie;        /* used to corrolate events, namely inotify mv events */
238         const unsigned char *file_name;
239         size_t name_len;
240         struct pid *tgid;
241
242 #ifdef CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS
243         __u32 response; /* userspace answer to question */
244 #endif /* CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS */
245
246         struct list_head private_data_list;     /* groups can store private data here */
247 };
248
249 /*
250  * Inode specific fields in an fsnotify_mark
251  */
252 struct fsnotify_inode_mark {
253         struct inode *inode;            /* inode this mark is associated with */
254         struct hlist_node i_list;       /* list of marks by inode->i_fsnotify_marks */
255         struct list_head free_i_list;   /* tmp list used when freeing this mark */
256 };
257
258 /*
259  * Mount point specific fields in an fsnotify_mark
260  */
261 struct fsnotify_vfsmount_mark {
262         struct vfsmount *mnt;           /* vfsmount this mark is associated with */
263         struct hlist_node m_list;       /* list of marks by inode->i_fsnotify_marks */
264         struct list_head free_m_list;   /* tmp list used when freeing this mark */
265 };
266
267 /*
268  * a mark is simply an object attached to an in core inode which allows an
269  * fsnotify listener to indicate they are either no longer interested in events
270  * of a type matching mask or only interested in those events.
271  *
272  * these are flushed when an inode is evicted from core and may be flushed
273  * when the inode is modified (as seen by fsnotify_access).  Some fsnotify users
274  * (such as dnotify) will flush these when the open fd is closed and not at
275  * inode eviction or modification.
276  */
277 struct fsnotify_mark {
278         __u32 mask;                     /* mask this mark is for */
279         /* we hold ref for each i_list and g_list.  also one ref for each 'thing'
280          * in kernel that found and may be using this mark. */
281         atomic_t refcnt;                /* active things looking at this mark */
282         struct fsnotify_group *group;   /* group this mark is for */
283         struct list_head g_list;        /* list of marks by group->i_fsnotify_marks */
284         spinlock_t lock;                /* protect group and inode */
285         union {
286                 struct fsnotify_inode_mark i;
287                 struct fsnotify_vfsmount_mark m;
288         };
289         __u32 ignored_mask;             /* events types to ignore */
290         struct list_head free_g_list;   /* tmp list used when freeing this mark */
291 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_INODE                0x01
292 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_VFSMOUNT             0x02
293 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_OBJECT_PINNED        0x04
294 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_IGNORED_SURV_MODIFY  0x08
295 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_ALIVE                0x10
296         unsigned int flags;             /* vfsmount or inode mark? */
297         struct list_head destroy_list;
298         void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark); /* called on final put+free */
299 };
300
301 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
302
303 /* called from the vfs helpers */
304
305 /* main fsnotify call to send events */
306 extern int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, void *data, int data_is,
307                     const unsigned char *name, u32 cookie);
308 extern int __fsnotify_parent(struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask);
309 extern void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode);
310 extern void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt);
311 extern u32 fsnotify_get_cookie(void);
312
313 static inline int fsnotify_inode_watches_children(struct inode *inode)
314 {
315         /* FS_EVENT_ON_CHILD is set if the inode may care */
316         if (!(inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENT_ON_CHILD))
317                 return 0;
318         /* this inode might care about child events, does it care about the
319          * specific set of events that can happen on a child? */
320         return inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENTS_POSS_ON_CHILD;
321 }
322
323 /*
324  * Update the dentry with a flag indicating the interest of its parent to receive
325  * filesystem events when those events happens to this dentry->d_inode.
326  */
327 static inline void __fsnotify_update_dcache_flags(struct dentry *dentry)
328 {
329         struct dentry *parent;
330
331         assert_spin_locked(&dcache_lock);
332         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
333
334         parent = dentry->d_parent;
335         if (parent->d_inode && fsnotify_inode_watches_children(parent->d_inode))
336                 dentry->d_flags |= DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
337         else
338                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
339 }
340
341 /*
342  * fsnotify_d_instantiate - instantiate a dentry for inode
343  * Called with dcache_lock held.
344  */
345 static inline void __fsnotify_d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
346 {
347         if (!inode)
348                 return;
349
350         assert_spin_locked(&dcache_lock);
351
352         spin_lock(&dentry->d_lock);
353         __fsnotify_update_dcache_flags(dentry);
354         spin_unlock(&dentry->d_lock);
355 }
356
357 /* called from fsnotify listeners, such as fanotify or dnotify */
358
359 /* get a reference to an existing or create a new group */
360 extern struct fsnotify_group *fsnotify_alloc_group(const struct fsnotify_ops *ops);
361 /* drop reference on a group from fsnotify_alloc_group */
362 extern void fsnotify_put_group(struct fsnotify_group *group);
363
364 /* take a reference to an event */
365 extern void fsnotify_get_event(struct fsnotify_event *event);
366 extern void fsnotify_put_event(struct fsnotify_event *event);
367 /* find private data previously attached to an event and unlink it */
368 extern struct fsnotify_event_private_data *fsnotify_remove_priv_from_event(struct fsnotify_group *group,
369                                                                            struct fsnotify_event *event);
370
371 /* attach the event to the group notification queue */
372 extern struct fsnotify_event *fsnotify_add_notify_event(struct fsnotify_group *group,
373                                                         struct fsnotify_event *event,
374                                                         struct fsnotify_event_private_data *priv,
375                                                         struct fsnotify_event *(*merge)(struct list_head *,
376                                                                                         struct fsnotify_event *));
377 /* true if the group notification queue is empty */
378 extern bool fsnotify_notify_queue_is_empty(struct fsnotify_group *group);
379 /* return, but do not dequeue the first event on the notification queue */
380 extern struct fsnotify_event *fsnotify_peek_notify_event(struct fsnotify_group *group);
381 /* return AND dequeue the first event on the notification queue */
382 extern struct fsnotify_event *fsnotify_remove_notify_event(struct fsnotify_group *group);
383
384 /* functions used to manipulate the marks attached to inodes */
385
386 /* run all marks associated with a vfsmount and update mnt->mnt_fsnotify_mask */
387 extern void fsnotify_recalc_vfsmount_mask(struct vfsmount *mnt);
388 /* run all marks associated with an inode and update inode->i_fsnotify_mask */
389 extern void fsnotify_recalc_inode_mask(struct inode *inode);
390 extern void fsnotify_init_mark(struct fsnotify_mark *mark, void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark));
391 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and inode */
392 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_inode_mark(struct fsnotify_group *group, struct inode *inode);
393 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and vfsmount */
394 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_vfsmount_mark(struct fsnotify_group *group, struct vfsmount *mnt);
395 /* copy the values from old into new */
396 extern void fsnotify_duplicate_mark(struct fsnotify_mark *new, struct fsnotify_mark *old);
397 /* set the ignored_mask of a mark */
398 extern void fsnotify_set_mark_ignored_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
399 /* set the mask of a mark (might pin the object into memory */
400 extern void fsnotify_set_mark_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
401 /* attach the mark to both the group and the inode */
402 extern int fsnotify_add_mark(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group,
403                              struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int allow_dups);
404 /* given a mark, flag it to be freed when all references are dropped */
405 extern void fsnotify_destroy_mark(struct fsnotify_mark *mark);
406 /* run all the marks in a group, and clear all of the vfsmount marks */
407 extern void fsnotify_clear_vfsmount_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
408 /* run all the marks in a group, and clear all of the inode marks */
409 extern void fsnotify_clear_inode_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
410 /* run all the marks in a group, and clear all of the marks where mark->flags & flags is true*/
411 extern void fsnotify_clear_marks_by_group_flags(struct fsnotify_group *group, unsigned int flags);
412 /* run all the marks in a group, and flag them to be freed */
413 extern void fsnotify_clear_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
414 extern void fsnotify_get_mark(struct fsnotify_mark *mark);
415 extern void fsnotify_put_mark(struct fsnotify_mark *mark);
416 extern void fsnotify_unmount_inodes(struct list_head *list);
417
418 /* put here because inotify does some weird stuff when destroying watches */
419 extern struct fsnotify_event *fsnotify_create_event(struct inode *to_tell, __u32 mask,
420                                                     void *data, int data_is,
421                                                     const unsigned char *name,
422                                                     u32 cookie, gfp_t gfp);
423
424 /* fanotify likes to change events after they are on lists... */
425 extern struct fsnotify_event *fsnotify_clone_event(struct fsnotify_event *old_event);
426 extern int fsnotify_replace_event(struct fsnotify_event_holder *old_holder,
427                                   struct fsnotify_event *new_event);
428
429 #else
430
431 static inline int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, void *data, int data_is,
432                            const unsigned char *name, u32 cookie)
433 {
434         return 0;
435 }
436
437 static inline int __fsnotify_parent(struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask)
438 {
439         return 0;
440 }
441
442 static inline void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode)
443 {}
444
445 static inline void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt)
446 {}
447
448 static inline void __fsnotify_update_dcache_flags(struct dentry *dentry)
449 {}
450
451 static inline void __fsnotify_d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
452 {}
453
454 static inline u32 fsnotify_get_cookie(void)
455 {
456         return 0;
457 }
458
459 static inline void fsnotify_unmount_inodes(struct list_head *list)
460 {}
461
462 #endif  /* CONFIG_FSNOTIFY */
463
464 #endif  /* __KERNEL __ */
465
466 #endif  /* __LINUX_FSNOTIFY_BACKEND_H */