Rename struct file->f_ep_lock
[linux-3.10.git] / fs / file_table.c
1 /*
2  *  linux/fs/file_table.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
6  */
7
8 #include <linux/string.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fdtable.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/security.h>
16 #include <linux/eventpoll.h>
17 #include <linux/rcupdate.h>
18 #include <linux/mount.h>
19 #include <linux/capability.h>
20 #include <linux/cdev.h>
21 #include <linux/fsnotify.h>
22 #include <linux/sysctl.h>
23 #include <linux/percpu_counter.h>
24
25 #include <asm/atomic.h>
26
27 /* sysctl tunables... */
28 struct files_stat_struct files_stat = {
29         .max_files = NR_FILE
30 };
31
32 /* public. Not pretty! */
33 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(files_lock);
34
35 /* SLAB cache for file structures */
36 static struct kmem_cache *filp_cachep __read_mostly;
37
38 static struct percpu_counter nr_files __cacheline_aligned_in_smp;
39
40 static inline void file_free_rcu(struct rcu_head *head)
41 {
42         struct file *f = container_of(head, struct file, f_u.fu_rcuhead);
43
44         put_cred(f->f_cred);
45         kmem_cache_free(filp_cachep, f);
46 }
47
48 static inline void file_free(struct file *f)
49 {
50         percpu_counter_dec(&nr_files);
51         file_check_state(f);
52         call_rcu(&f->f_u.fu_rcuhead, file_free_rcu);
53 }
54
55 /*
56  * Return the total number of open files in the system
57  */
58 static int get_nr_files(void)
59 {
60         return percpu_counter_read_positive(&nr_files);
61 }
62
63 /*
64  * Return the maximum number of open files in the system
65  */
66 int get_max_files(void)
67 {
68         return files_stat.max_files;
69 }
70 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_max_files);
71
72 /*
73  * Handle nr_files sysctl
74  */
75 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
76 int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
77                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
78 {
79         files_stat.nr_files = get_nr_files();
80         return proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
81 }
82 #else
83 int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
84                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
85 {
86         return -ENOSYS;
87 }
88 #endif
89
90 /* Find an unused file structure and return a pointer to it.
91  * Returns NULL, if there are no more free file structures or
92  * we run out of memory.
93  *
94  * Be very careful using this.  You are responsible for
95  * getting write access to any mount that you might assign
96  * to this filp, if it is opened for write.  If this is not
97  * done, you will imbalance int the mount's writer count
98  * and a warning at __fput() time.
99  */
100 struct file *get_empty_filp(void)
101 {
102         const struct cred *cred = current_cred();
103         static int old_max;
104         struct file * f;
105
106         /*
107          * Privileged users can go above max_files
108          */
109         if (get_nr_files() >= files_stat.max_files && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
110                 /*
111                  * percpu_counters are inaccurate.  Do an expensive check before
112                  * we go and fail.
113                  */
114                 if (percpu_counter_sum_positive(&nr_files) >= files_stat.max_files)
115                         goto over;
116         }
117
118         f = kmem_cache_zalloc(filp_cachep, GFP_KERNEL);
119         if (f == NULL)
120                 goto fail;
121
122         percpu_counter_inc(&nr_files);
123         if (security_file_alloc(f))
124                 goto fail_sec;
125
126         INIT_LIST_HEAD(&f->f_u.fu_list);
127         atomic_long_set(&f->f_count, 1);
128         rwlock_init(&f->f_owner.lock);
129         f->f_cred = get_cred(cred);
130         spin_lock_init(&f->f_lock);
131         eventpoll_init_file(f);
132         /* f->f_version: 0 */
133         return f;
134
135 over:
136         /* Ran out of filps - report that */
137         if (get_nr_files() > old_max) {
138                 printk(KERN_INFO "VFS: file-max limit %d reached\n",
139                                         get_max_files());
140                 old_max = get_nr_files();
141         }
142         goto fail;
143
144 fail_sec:
145         file_free(f);
146 fail:
147         return NULL;
148 }
149
150 EXPORT_SYMBOL(get_empty_filp);
151
152 /**
153  * alloc_file - allocate and initialize a 'struct file'
154  * @mnt: the vfsmount on which the file will reside
155  * @dentry: the dentry representing the new file
156  * @mode: the mode with which the new file will be opened
157  * @fop: the 'struct file_operations' for the new file
158  *
159  * Use this instead of get_empty_filp() to get a new
160  * 'struct file'.  Do so because of the same initialization
161  * pitfalls reasons listed for init_file().  This is a
162  * preferred interface to using init_file().
163  *
164  * If all the callers of init_file() are eliminated, its
165  * code should be moved into this function.
166  */
167 struct file *alloc_file(struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry,
168                 fmode_t mode, const struct file_operations *fop)
169 {
170         struct file *file;
171         struct path;
172
173         file = get_empty_filp();
174         if (!file)
175                 return NULL;
176
177         init_file(file, mnt, dentry, mode, fop);
178         return file;
179 }
180 EXPORT_SYMBOL(alloc_file);
181
182 /**
183  * init_file - initialize a 'struct file'
184  * @file: the already allocated 'struct file' to initialized
185  * @mnt: the vfsmount on which the file resides
186  * @dentry: the dentry representing this file
187  * @mode: the mode the file is opened with
188  * @fop: the 'struct file_operations' for this file
189  *
190  * Use this instead of setting the members directly.  Doing so
191  * avoids making mistakes like forgetting the mntget() or
192  * forgetting to take a write on the mnt.
193  *
194  * Note: This is a crappy interface.  It is here to make
195  * merging with the existing users of get_empty_filp()
196  * who have complex failure logic easier.  All users
197  * of this should be moving to alloc_file().
198  */
199 int init_file(struct file *file, struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry,
200            fmode_t mode, const struct file_operations *fop)
201 {
202         int error = 0;
203         file->f_path.dentry = dentry;
204         file->f_path.mnt = mntget(mnt);
205         file->f_mapping = dentry->d_inode->i_mapping;
206         file->f_mode = mode;
207         file->f_op = fop;
208
209         /*
210          * These mounts don't really matter in practice
211          * for r/o bind mounts.  They aren't userspace-
212          * visible.  We do this for consistency, and so
213          * that we can do debugging checks at __fput()
214          */
215         if ((mode & FMODE_WRITE) && !special_file(dentry->d_inode->i_mode)) {
216                 file_take_write(file);
217                 error = mnt_want_write(mnt);
218                 WARN_ON(error);
219         }
220         return error;
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(init_file);
223
224 void fput(struct file *file)
225 {
226         if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count))
227                 __fput(file);
228 }
229
230 EXPORT_SYMBOL(fput);
231
232 /**
233  * drop_file_write_access - give up ability to write to a file
234  * @file: the file to which we will stop writing
235  *
236  * This is a central place which will give up the ability
237  * to write to @file, along with access to write through
238  * its vfsmount.
239  */
240 void drop_file_write_access(struct file *file)
241 {
242         struct vfsmount *mnt = file->f_path.mnt;
243         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
244         struct inode *inode = dentry->d_inode;
245
246         put_write_access(inode);
247
248         if (special_file(inode->i_mode))
249                 return;
250         if (file_check_writeable(file) != 0)
251                 return;
252         mnt_drop_write(mnt);
253         file_release_write(file);
254 }
255 EXPORT_SYMBOL_GPL(drop_file_write_access);
256
257 /* __fput is called from task context when aio completion releases the last
258  * last use of a struct file *.  Do not use otherwise.
259  */
260 void __fput(struct file *file)
261 {
262         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
263         struct vfsmount *mnt = file->f_path.mnt;
264         struct inode *inode = dentry->d_inode;
265
266         might_sleep();
267
268         fsnotify_close(file);
269         /*
270          * The function eventpoll_release() should be the first called
271          * in the file cleanup chain.
272          */
273         eventpoll_release(file);
274         locks_remove_flock(file);
275
276         if (unlikely(file->f_flags & FASYNC)) {
277                 if (file->f_op && file->f_op->fasync)
278                         file->f_op->fasync(-1, file, 0);
279         }
280         if (file->f_op && file->f_op->release)
281                 file->f_op->release(inode, file);
282         security_file_free(file);
283         if (unlikely(S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev != NULL))
284                 cdev_put(inode->i_cdev);
285         fops_put(file->f_op);
286         put_pid(file->f_owner.pid);
287         file_kill(file);
288         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
289                 drop_file_write_access(file);
290         file->f_path.dentry = NULL;
291         file->f_path.mnt = NULL;
292         file_free(file);
293         dput(dentry);
294         mntput(mnt);
295 }
296
297 struct file *fget(unsigned int fd)
298 {
299         struct file *file;
300         struct files_struct *files = current->files;
301
302         rcu_read_lock();
303         file = fcheck_files(files, fd);
304         if (file) {
305                 if (!atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count)) {
306                         /* File object ref couldn't be taken */
307                         rcu_read_unlock();
308                         return NULL;
309                 }
310         }
311         rcu_read_unlock();
312
313         return file;
314 }
315
316 EXPORT_SYMBOL(fget);
317
318 /*
319  * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared. 
320  * You can use this only if it is guranteed that the current task already 
321  * holds a refcnt to that file. That check has to be done at fget() only
322  * and a flag is returned to be passed to the corresponding fput_light().
323  * There must not be a cloning between an fget_light/fput_light pair.
324  */
325 struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
326 {
327         struct file *file;
328         struct files_struct *files = current->files;
329
330         *fput_needed = 0;
331         if (likely((atomic_read(&files->count) == 1))) {
332                 file = fcheck_files(files, fd);
333         } else {
334                 rcu_read_lock();
335                 file = fcheck_files(files, fd);
336                 if (file) {
337                         if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
338                                 *fput_needed = 1;
339                         else
340                                 /* Didn't get the reference, someone's freed */
341                                 file = NULL;
342                 }
343                 rcu_read_unlock();
344         }
345
346         return file;
347 }
348
349
350 void put_filp(struct file *file)
351 {
352         if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
353                 security_file_free(file);
354                 file_kill(file);
355                 file_free(file);
356         }
357 }
358
359 void file_move(struct file *file, struct list_head *list)
360 {
361         if (!list)
362                 return;
363         file_list_lock();
364         list_move(&file->f_u.fu_list, list);
365         file_list_unlock();
366 }
367
368 void file_kill(struct file *file)
369 {
370         if (!list_empty(&file->f_u.fu_list)) {
371                 file_list_lock();
372                 list_del_init(&file->f_u.fu_list);
373                 file_list_unlock();
374         }
375 }
376
377 int fs_may_remount_ro(struct super_block *sb)
378 {
379         struct file *file;
380
381         /* Check that no files are currently opened for writing. */
382         file_list_lock();
383         list_for_each_entry(file, &sb->s_files, f_u.fu_list) {
384                 struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
385
386                 /* File with pending delete? */
387                 if (inode->i_nlink == 0)
388                         goto too_bad;
389
390                 /* Writeable file? */
391                 if (S_ISREG(inode->i_mode) && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
392                         goto too_bad;
393         }
394         file_list_unlock();
395         return 1; /* Tis' cool bro. */
396 too_bad:
397         file_list_unlock();
398         return 0;
399 }
400
401 void __init files_init(unsigned long mempages)
402
403         int n; 
404
405         filp_cachep = kmem_cache_create("filp", sizeof(struct file), 0,
406                         SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
407
408         /*
409          * One file with associated inode and dcache is very roughly 1K.
410          * Per default don't use more than 10% of our memory for files. 
411          */ 
412
413         n = (mempages * (PAGE_SIZE / 1024)) / 10;
414         files_stat.max_files = n; 
415         if (files_stat.max_files < NR_FILE)
416                 files_stat.max_files = NR_FILE;
417         files_defer_init();
418         percpu_counter_init(&nr_files, 0);
419