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 #include <linux/atomic.h>
  19 #include <linux/user_namespace.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_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 | FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM)
  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_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 struct fsnotify_fname;
  83
  84 /*
  85  * Each group much define these ops.  The fsnotify infrastructure will call
  86  * these operations for each relevant group.
  87  *
  88  * handle_event - main call for a group to handle an fs event
  89  * free_group_priv - called when a group refcnt hits 0 to clean up the private union
  90  * freeing_mark - called when a mark is being destroyed for some reason.  The group
  91  *              MUST be holding a reference on each mark and that reference must be
  92  *              dropped in this function.  inotify uses this function to send
  93  *              userspace messages that marks have been removed.
  94  */
  95 struct fsnotify_ops {
  96         int (*handle_event)(struct fsnotify_group *group,
  97                             struct inode *inode,
  98                             struct fsnotify_mark *inode_mark,
  99                             struct fsnotify_mark *vfsmount_mark,
 100                             u32 mask, const void *data, int data_type,
 101                             const unsigned char *file_name, u32 cookie);
 102         void (*free_group_priv)(struct fsnotify_group *group);
 103         void (*freeing_mark)(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group);
 104         void (*free_event)(struct fsnotify_event *event);
 105 };
 106
 107 /*
 108  * all of the information about the original object we want to now send to
 109  * a group.  If you want to carry more info from the accessing task to the
 110  * listener this structure is where you need to be adding fields.
 111  */
 112 struct fsnotify_event {
 113         struct list_head list;
 114         /* inode may ONLY be dereferenced during handle_event(). */
 115         struct inode *inode;    /* either the inode the event happened to or its parent */
 116         u32 mask;               /* the type of access, bitwise OR for FS_* event types */
 117 };
 118
 119 /*
 120  * A group is a "thing" that wants to receive notification about filesystem
 121  * events.  The mask holds the subset of event types this group cares about.
 122  * refcnt on a group is up to the implementor and at any moment if it goes 0
 123  * everything will be cleaned up.
 124  */
 125 struct fsnotify_group {
 126         /*
 127          * How the refcnt is used is up to each group.  When the refcnt hits 0
 128          * fsnotify will clean up all of the resources associated with this group.
 129          * As an example, the dnotify group will always have a refcnt=1 and that
 130          * will never change.  Inotify, on the other hand, has a group per
 131          * inotify_init() and the refcnt will hit 0 only when that fd has been
 132          * closed.
 133          */
 134         atomic_t refcnt;                /* things with interest in this group */
 135
 136         const struct fsnotify_ops *ops; /* how this group handles things */
 137
 138         /* needed to send notification to userspace */
 139         spinlock_t notification_lock;           /* protect the notification_list */
 140         struct list_head notification_list;     /* list of event_holder this group needs to send to userspace */
 141         wait_queue_head_t notification_waitq;   /* read() on the notification file blocks on this waitq */
 142         unsigned int q_len;                     /* events on the queue */
 143         unsigned int max_events;                /* maximum events allowed on the list */
 144         /*
 145          * Valid fsnotify group priorities.  Events are send in order from highest
 146          * priority to lowest priority.  We default to the lowest priority.
 147          */
 148         #define FS_PRIO_0       0 /* normal notifiers, no permissions */
 149         #define FS_PRIO_1       1 /* fanotify content based access control */
 150         #define FS_PRIO_2       2 /* fanotify pre-content access */
 151         unsigned int priority;
 152         bool shutdown;          /* group is being shut down, don't queue more events */
 153
 154         /* stores all fastpath marks assoc with this group so they can be cleaned on unregister */
 155         struct mutex mark_mutex;        /* protect marks_list */
 156         atomic_t num_marks;             /* 1 for each mark and 1 for not being
 157                                          * past the point of no return when freeing
 158                                          * a group */
 159         struct list_head marks_list;    /* all inode marks for this group */
 160
 161         struct fasync_struct *fsn_fa;    /* async notification */
 162
 163         struct fsnotify_event *overflow_event;  /* Event we queue when the
 164                                                  * notification list is too
 165                                                  * full */
 166
 167         /* groups can define private fields here or use the void *private */
 168         union {
 169                 void *private;
 170 #ifdef CONFIG_INOTIFY_USER
 171                 struct inotify_group_private_data {
 172                         spinlock_t      idr_lock;
 173                         struct idr      idr;
 174                         struct ucounts *ucounts;
 175                 } inotify_data;
 176 #endif
 177 #ifdef CONFIG_FANOTIFY
 178                 struct fanotify_group_private_data {
 179 #ifdef CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS
 180                         /* allows a group to block waiting for a userspace response */
 181                         struct list_head access_list;
 182                         wait_queue_head_t access_waitq;
 183 #endif /* CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS */
 184                         int f_flags;
 185                         unsigned int max_marks;
 186                         struct user_struct *user;
 187                 } fanotify_data;
 188 #endif /* CONFIG_FANOTIFY */
 189         };
 190 };
 191
 192 /* when calling fsnotify tell it if the data is a path or inode */
 193 #define FSNOTIFY_EVENT_NONE     0
 194 #define FSNOTIFY_EVENT_PATH     1
 195 #define FSNOTIFY_EVENT_INODE    2
 196
 197 /*
 198  * A mark is simply an object attached to an in core inode which allows an
 199  * fsnotify listener to indicate they are either no longer interested in events
 200  * of a type matching mask or only interested in those events.
 201  *
 202  * These are flushed when an inode is evicted from core and may be flushed
 203  * when the inode is modified (as seen by fsnotify_access).  Some fsnotify
 204  * users (such as dnotify) will flush these when the open fd is closed and not
 205  * at inode eviction or modification.
 206  *
 207  * Text in brackets is showing the lock(s) protecting modifications of a
 208  * particular entry. obj_lock means either inode->i_lock or
 209  * mnt->mnt_root->d_lock depending on the mark type.
 210  */
 211 struct fsnotify_mark {
 212         /* Mask this mark is for [mark->lock, group->mark_mutex] */
 213         __u32 mask;
 214         /* We hold one for presence in g_list. Also one ref for each 'thing'
 215          * in kernel that found and may be using this mark. */
 216         atomic_t refcnt;
 217         /* Group this mark is for. Set on mark creation, stable until last ref
 218          * is dropped */
 219         struct fsnotify_group *group;
 220         /* List of marks by group->i_fsnotify_marks. Also reused for queueing
 221          * mark into destroy_list when it's waiting for the end of SRCU period
 222          * before it can be freed. [group->mark_mutex] */
 223         struct list_head g_list;
 224         /* Protects inode / mnt pointers, flags, masks */
 225         spinlock_t lock;
 226         /* List of marks for inode / vfsmount [obj_lock] */
 227         struct hlist_node obj_list;
 228         union { /* Object pointer [mark->lock, group->mark_mutex] */
 229                 struct inode *inode;    /* inode this mark is associated with */
 230                 struct vfsmount *mnt;   /* vfsmount this mark is associated with */
 231         };
 232         /* Events types to ignore [mark->lock, group->mark_mutex] */
 233         __u32 ignored_mask;
 234 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_INODE                0x01
 235 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_VFSMOUNT             0x02
 236 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_OBJECT_PINNED        0x04
 237 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_IGNORED_SURV_MODIFY  0x08
 238 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_ALIVE                0x10
 239 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_ATTACHED             0x20
 240         unsigned int flags;             /* flags [mark->lock] */
 241         void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark); /* called on final put+free */
 242 };
 243
 244 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
 245
 246 /* called from the vfs helpers */
 247
 248 /* main fsnotify call to send events */
 249 extern int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, const void *data, int data_is,
 250                     const unsigned char *name, u32 cookie);
 251 extern int __fsnotify_parent(const struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask);
 252 extern void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode);
 253 extern void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt);
 254 extern u32 fsnotify_get_cookie(void);
 255
 256 static inline int fsnotify_inode_watches_children(struct inode *inode)
 257 {
 258         /* FS_EVENT_ON_CHILD is set if the inode may care */
 259         if (!(inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENT_ON_CHILD))
 260                 return 0;
 261         /* this inode might care about child events, does it care about the
 262          * specific set of events that can happen on a child? */
 263         return inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENTS_POSS_ON_CHILD;
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Update the dentry with a flag indicating the interest of its parent to receive
 268  * filesystem events when those events happens to this dentry->d_inode.
 269  */
 270 static inline void fsnotify_update_flags(struct dentry *dentry)
 271 {
 272         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
 273
 274         /*
 275          * Serialisation of setting PARENT_WATCHED on the dentries is provided
 276          * by d_lock. If inotify_inode_watched changes after we have taken
 277          * d_lock, the following __fsnotify_update_child_dentry_flags call will
 278          * find our entry, so it will spin until we complete here, and update
 279          * us with the new state.
 280          */
 281         if (fsnotify_inode_watches_children(dentry->d_parent->d_inode))
 282                 dentry->d_flags |= DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
 283         else
 284                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
 285 }
 286
 287 /* called from fsnotify listeners, such as fanotify or dnotify */
 288
 289 /* create a new group */
 290 extern struct fsnotify_group *fsnotify_alloc_group(const struct fsnotify_ops *ops);
 291 /* get reference to a group */
 292 extern void fsnotify_get_group(struct fsnotify_group *group);
 293 /* drop reference on a group from fsnotify_alloc_group */
 294 extern void fsnotify_put_group(struct fsnotify_group *group);
 295 /* group destruction begins, stop queuing new events */
 296 extern void fsnotify_group_stop_queueing(struct fsnotify_group *group);
 297 /* destroy group */
 298 extern void fsnotify_destroy_group(struct fsnotify_group *group);
 299 /* fasync handler function */
 300 extern int fsnotify_fasync(int fd, struct file *file, int on);
 301 /* Free event from memory */
 302 extern void fsnotify_destroy_event(struct fsnotify_group *group,
 303                                    struct fsnotify_event *event);
 304 /* attach the event to the group notification queue */
 305 extern int fsnotify_add_event(struct fsnotify_group *group,
 306                               struct fsnotify_event *event,
 307                               int (*merge)(struct list_head *,
 308                                            struct fsnotify_event *));
 309 /* true if the group notification queue is empty */
 310 extern bool fsnotify_notify_queue_is_empty(struct fsnotify_group *group);
 311 /* return, but do not dequeue the first event on the notification queue */
 312 extern struct fsnotify_event *fsnotify_peek_first_event(struct fsnotify_group *group);
 313 /* return AND dequeue the first event on the notification queue */
 314 extern struct fsnotify_event *fsnotify_remove_first_event(struct fsnotify_group *group);
 315
 316 /* functions used to manipulate the marks attached to inodes */
 317
 318 /* run all marks associated with a vfsmount and update mnt->mnt_fsnotify_mask */
 319 extern void fsnotify_recalc_vfsmount_mask(struct vfsmount *mnt);
 320 /* run all marks associated with an inode and update inode->i_fsnotify_mask */
 321 extern void fsnotify_recalc_inode_mask(struct inode *inode);
 322 extern void fsnotify_init_mark(struct fsnotify_mark *mark, void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark));
 323 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and inode */
 324 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_inode_mark(struct fsnotify_group *group, struct inode *inode);
 325 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and vfsmount */
 326 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_vfsmount_mark(struct fsnotify_group *group, struct vfsmount *mnt);
 327 /* set the ignored_mask of a mark */
 328 extern void fsnotify_set_mark_ignored_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
 329 /* set the mask of a mark (might pin the object into memory */
 330 extern void fsnotify_set_mark_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
 331 /* attach the mark to both the group and the inode */
 332 extern int fsnotify_add_mark(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group,
 333                              struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int allow_dups);
 334 extern int fsnotify_add_mark_locked(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group,
 335                                     struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int allow_dups);
 336 /* given a group and a mark, flag mark to be freed when all references are dropped */
 337 extern void fsnotify_destroy_mark(struct fsnotify_mark *mark,
 338                                   struct fsnotify_group *group);
 339 /* detach mark from inode / mount list, group list, drop inode reference */
 340 extern void fsnotify_detach_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 341 /* free mark */
 342 extern void fsnotify_free_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 343 /* run all the marks in a group, and clear all of the vfsmount marks */
 344 extern void fsnotify_clear_vfsmount_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
 345 /* run all the marks in a group, and clear all of the inode marks */
 346 extern void fsnotify_clear_inode_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
 347 /* run all the marks in a group, and clear all of the marks where mark->flags & flags is true*/
 348 extern void fsnotify_clear_marks_by_group_flags(struct fsnotify_group *group, unsigned int flags);
 349 extern void fsnotify_get_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 350 extern void fsnotify_put_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 351 extern void fsnotify_unmount_inodes(struct super_block *sb);
 352
 353 /* put here because inotify does some weird stuff when destroying watches */
 354 extern void fsnotify_init_event(struct fsnotify_event *event,
 355                                 struct inode *to_tell, u32 mask);
 356
 357 #else
 358
 359 static inline int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, const void *data, int data_is,
 360                            const unsigned char *name, u32 cookie)
 361 {
 362         return 0;
 363 }
 364
 365 static inline int __fsnotify_parent(const struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask)
 366 {
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 static inline void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode)
 371 {}
 372
 373 static inline void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt)
 374 {}
 375
 376 static inline void fsnotify_update_flags(struct dentry *dentry)
 377 {}
 378
 379 static inline u32 fsnotify_get_cookie(void)
 380 {
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 static inline void fsnotify_unmount_inodes(struct super_block *sb)
 385 {}
 386
 387 #endif  /* CONFIG_FSNOTIFY */
 388
 389 #endif  /* __KERNEL __ */
 390
 391 #endif  /* __LINUX_FSNOTIFY_BACKEND_H */