kernel/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
  20 /*
  21  * IN_* from inotfy.h lines up EXACTLY with FS_*, this is so we can easily
  22  * convert between them.  dnotify only needs conversion at watch creation
  23  * so no perf loss there.  fanotify isn't defined yet, so it can use the
  24  * wholes if it needs more events.
  25  */
  26 #define FS_ACCESS               0x00000001      /* File was accessed */
  27 #define FS_MODIFY               0x00000002      /* File was modified */
  28 #define FS_ATTRIB               0x00000004      /* Metadata changed */
  29 #define FS_CLOSE_WRITE          0x00000008      /* Writtable file was closed */
  30 #define FS_CLOSE_NOWRITE        0x00000010      /* Unwrittable file closed */
  31 #define FS_OPEN                 0x00000020      /* File was opened */
  32 #define FS_MOVED_FROM           0x00000040      /* File was moved from X */
  33 #define FS_MOVED_TO             0x00000080      /* File was moved to Y */
  34 #define FS_CREATE               0x00000100      /* Subfile was created */
  35 #define FS_DELETE               0x00000200      /* Subfile was deleted */
  36 #define FS_DELETE_SELF          0x00000400      /* Self was deleted */
  37 #define FS_MOVE_SELF            0x00000800      /* Self was moved */
  38
  39 #define FS_UNMOUNT              0x00002000      /* inode on umount fs */
  40 #define FS_Q_OVERFLOW           0x00004000      /* Event queued overflowed */
  41 #define FS_IN_IGNORED           0x00008000      /* last inotify event here */
  42
  43 #define FS_OPEN_PERM            0x00010000      /* open event in an permission hook */
  44 #define FS_ACCESS_PERM          0x00020000      /* access event in a permissions hook */
  45
  46 #define FS_EXCL_UNLINK          0x04000000      /* do not send events if object is unlinked */
  47 #define FS_ISDIR                0x40000000      /* event occurred against dir */
  48 #define FS_IN_ONESHOT           0x80000000      /* only send event once */
  49
  50 #define FS_DN_RENAME            0x10000000      /* file renamed */
  51 #define FS_DN_MULTISHOT         0x20000000      /* dnotify multishot */
  52
  53 /* This inode cares about things that happen to its children.  Always set for
  54  * dnotify and inotify. */
  55 #define FS_EVENT_ON_CHILD       0x08000000
  56
  57 /* This is a list of all events that may get sent to a parernt based on fs event
  58  * happening to inodes inside that directory */
  59 #define FS_EVENTS_POSS_ON_CHILD   (FS_ACCESS | FS_MODIFY | FS_ATTRIB |\
  60                                    FS_CLOSE_WRITE | FS_CLOSE_NOWRITE | FS_OPEN |\
  61                                    FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO | FS_CREATE |\
  62                                    FS_DELETE | FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM)
  63
  64 #define FS_MOVE                 (FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO)
  65
  66 #define ALL_FSNOTIFY_PERM_EVENTS (FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM)
  67
  68 #define ALL_FSNOTIFY_EVENTS (FS_ACCESS | FS_MODIFY | FS_ATTRIB | \
  69                              FS_CLOSE_WRITE | FS_CLOSE_NOWRITE | FS_OPEN | \
  70                              FS_MOVED_FROM | FS_MOVED_TO | FS_CREATE | \
  71                              FS_DELETE | FS_DELETE_SELF | FS_MOVE_SELF | \
  72                              FS_UNMOUNT | FS_Q_OVERFLOW | FS_IN_IGNORED | \
  73                              FS_OPEN_PERM | FS_ACCESS_PERM | FS_EXCL_UNLINK | \
  74                              FS_ISDIR | FS_IN_ONESHOT | FS_DN_RENAME | \
  75                              FS_DN_MULTISHOT | FS_EVENT_ON_CHILD)
  76
  77 struct fsnotify_group;
  78 struct fsnotify_event;
  79 struct fsnotify_mark;
  80 struct fsnotify_event_private_data;
  81 struct fsnotify_fname;
  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 - called when a mark is being destroyed for some reason.  The group
  92  *              MUST be holding a reference on each mark and that reference must be
  93  *              dropped in this function.  inotify uses this function to send
  94  *              userspace messages that marks have been removed.
  95  */
  96 struct fsnotify_ops {
  97         int (*handle_event)(struct fsnotify_group *group,
  98                             struct inode *inode,
  99                             struct fsnotify_mark *inode_mark,
 100                             struct fsnotify_mark *vfsmount_mark,
 101                             u32 mask, void *data, int data_type,
 102                             const unsigned char *file_name, u32 cookie);
 103         void (*free_group_priv)(struct fsnotify_group *group);
 104         void (*freeing_mark)(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group);
 105         void (*free_event)(struct fsnotify_event *event);
 106 };
 107
 108 /*
 109  * all of the information about the original object we want to now send to
 110  * a group.  If you want to carry more info from the accessing task to the
 111  * listener this structure is where you need to be adding fields.
 112  */
 113 struct fsnotify_event {
 114         struct list_head list;
 115         /* inode may ONLY be dereferenced during handle_event(). */
 116         struct inode *inode;    /* either the inode the event happened to or its parent */
 117         u32 mask;               /* the type of access, bitwise OR for FS_* event types */
 118 };
 119
 120 /*
 121  * A group is a "thing" that wants to receive notification about filesystem
 122  * events.  The mask holds the subset of event types this group cares about.
 123  * refcnt on a group is up to the implementor and at any moment if it goes 0
 124  * everything will be cleaned up.
 125  */
 126 struct fsnotify_group {
 127         /*
 128          * How the refcnt is used is up to each group.  When the refcnt hits 0
 129          * fsnotify will clean up all of the resources associated with this group.
 130          * As an example, the dnotify group will always have a refcnt=1 and that
 131          * will never change.  Inotify, on the other hand, has a group per
 132          * inotify_init() and the refcnt will hit 0 only when that fd has been
 133          * closed.
 134          */
 135         atomic_t refcnt;                /* things with interest in this group */
 136
 137         const struct fsnotify_ops *ops; /* how this group handles things */
 138
 139         /* needed to send notification to userspace */
 140         struct mutex notification_mutex;        /* protect the notification_list */
 141         struct list_head notification_list;     /* list of event_holder this group needs to send to userspace */
 142         wait_queue_head_t notification_waitq;   /* read() on the notification file blocks on this waitq */
 143         unsigned int q_len;                     /* events on the queue */
 144         unsigned int max_events;                /* maximum events allowed on the list */
 145         /*
 146          * Valid fsnotify group priorities.  Events are send in order from highest
 147          * priority to lowest priority.  We default to the lowest priority.
 148          */
 149         #define FS_PRIO_0       0 /* normal notifiers, no permissions */
 150         #define FS_PRIO_1       1 /* fanotify content based access control */
 151         #define FS_PRIO_2       2 /* fanotify pre-content access */
 152         unsigned int priority;
 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 user_struct      *user;
 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                         spinlock_t access_lock;
 182                         struct list_head access_list;
 183                         wait_queue_head_t access_waitq;
 184                         atomic_t bypass_perm;
 185 #endif /* CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS */
 186                         int f_flags;
 187                         unsigned int max_marks;
 188                         struct user_struct *user;
 189                 } fanotify_data;
 190 #endif /* CONFIG_FANOTIFY */
 191         };
 192 };
 193
 194 /* when calling fsnotify tell it if the data is a path or inode */
 195 #define FSNOTIFY_EVENT_NONE     0
 196 #define FSNOTIFY_EVENT_PATH     1
 197 #define FSNOTIFY_EVENT_INODE    2
 198
 199 /*
 200  * a mark is simply an object attached to an in core inode which allows an
 201  * fsnotify listener to indicate they are either no longer interested in events
 202  * of a type matching mask or only interested in those events.
 203  *
 204  * these are flushed when an inode is evicted from core and may be flushed
 205  * when the inode is modified (as seen by fsnotify_access).  Some fsnotify users
 206  * (such as dnotify) will flush these when the open fd is closed and not at
 207  * inode eviction or modification.
 208  */
 209 struct fsnotify_mark {
 210         __u32 mask;                     /* mask this mark is for */
 211         /* we hold ref for each i_list and g_list.  also one ref for each 'thing'
 212          * in kernel that found and may be using this mark. */
 213         atomic_t refcnt;                /* active things looking at this mark */
 214         struct fsnotify_group *group;   /* group this mark is for */
 215         struct list_head g_list;        /* list of marks by group->i_fsnotify_marks
 216                                          * Also reused for queueing mark into
 217                                          * destroy_list when it's waiting for
 218                                          * the end of SRCU period before it can
 219                                          * be freed */
 220         spinlock_t lock;                /* protect group and inode */
 221         struct hlist_node obj_list;     /* list of marks for inode / vfsmount */
 222         struct list_head free_list;     /* tmp list used when freeing this mark */
 223         union {
 224                 struct inode *inode;    /* inode this mark is associated with */
 225                 struct vfsmount *mnt;   /* vfsmount this mark is associated with */
 226         };
 227         __u32 ignored_mask;             /* events types to ignore */
 228 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_INODE                0x01
 229 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_VFSMOUNT             0x02
 230 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_OBJECT_PINNED        0x04
 231 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_IGNORED_SURV_MODIFY  0x08
 232 #define FSNOTIFY_MARK_FLAG_ALIVE                0x10
 233         unsigned int flags;             /* vfsmount or inode mark? */
 234         void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark); /* called on final put+free */
 235 };
 236
 237 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
 238
 239 /* called from the vfs helpers */
 240
 241 /* main fsnotify call to send events */
 242 extern int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, void *data, int data_is,
 243                     const unsigned char *name, u32 cookie);
 244 extern int __fsnotify_parent(struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask);
 245 extern void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode);
 246 extern void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt);
 247 extern u32 fsnotify_get_cookie(void);
 248
 249 static inline int fsnotify_inode_watches_children(struct inode *inode)
 250 {
 251         /* FS_EVENT_ON_CHILD is set if the inode may care */
 252         if (!(inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENT_ON_CHILD))
 253                 return 0;
 254         /* this inode might care about child events, does it care about the
 255          * specific set of events that can happen on a child? */
 256         return inode->i_fsnotify_mask & FS_EVENTS_POSS_ON_CHILD;
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Update the dentry with a flag indicating the interest of its parent to receive
 261  * filesystem events when those events happens to this dentry->d_inode.
 262  */
 263 static inline void __fsnotify_update_dcache_flags(struct dentry *dentry)
 264 {
 265         struct dentry *parent;
 266
 267         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
 268
 269         /*
 270          * Serialisation of setting PARENT_WATCHED on the dentries is provided
 271          * by d_lock. If inotify_inode_watched changes after we have taken
 272          * d_lock, the following __fsnotify_update_child_dentry_flags call will
 273          * find our entry, so it will spin until we complete here, and update
 274          * us with the new state.
 275          */
 276         parent = dentry->d_parent;
 277         if (parent->d_inode && fsnotify_inode_watches_children(parent->d_inode))
 278                 dentry->d_flags |= DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
 279         else
 280                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * fsnotify_d_instantiate - instantiate a dentry for inode
 285  */
 286 static inline void __fsnotify_d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
 287 {
 288         if (!inode)
 289                 return;
 290
 291         spin_lock(&dentry->d_lock);
 292         __fsnotify_update_dcache_flags(dentry);
 293         spin_unlock(&dentry->d_lock);
 294 }
 295
 296 /* called from fsnotify listeners, such as fanotify or dnotify */
 297
 298 /* create a new group */
 299 extern struct fsnotify_group *fsnotify_alloc_group(const struct fsnotify_ops *ops);
 300 /* get reference to a group */
 301 extern void fsnotify_get_group(struct fsnotify_group *group);
 302 /* drop reference on a group from fsnotify_alloc_group */
 303 extern void fsnotify_put_group(struct fsnotify_group *group);
 304 /* destroy group */
 305 extern void fsnotify_destroy_group(struct fsnotify_group *group);
 306 /* fasync handler function */
 307 extern int fsnotify_fasync(int fd, struct file *file, int on);
 308 /* Free event from memory */
 309 extern void fsnotify_destroy_event(struct fsnotify_group *group,
 310                                    struct fsnotify_event *event);
 311 /* attach the event to the group notification queue */
 312 extern int fsnotify_add_event(struct fsnotify_group *group,
 313                               struct fsnotify_event *event,
 314                               int (*merge)(struct list_head *,
 315                                            struct fsnotify_event *));
 316 /* Remove passed event from groups notification queue */
 317 extern void fsnotify_remove_event(struct fsnotify_group *group, struct fsnotify_event *event);
 318 /* true if the group notification queue is empty */
 319 extern bool fsnotify_notify_queue_is_empty(struct fsnotify_group *group);
 320 /* return, but do not dequeue the first event on the notification queue */
 321 extern struct fsnotify_event *fsnotify_peek_first_event(struct fsnotify_group *group);
 322 /* return AND dequeue the first event on the notification queue */
 323 extern struct fsnotify_event *fsnotify_remove_first_event(struct fsnotify_group *group);
 324
 325 /* functions used to manipulate the marks attached to inodes */
 326
 327 /* run all marks associated with a vfsmount and update mnt->mnt_fsnotify_mask */
 328 extern void fsnotify_recalc_vfsmount_mask(struct vfsmount *mnt);
 329 /* run all marks associated with an inode and update inode->i_fsnotify_mask */
 330 extern void fsnotify_recalc_inode_mask(struct inode *inode);
 331 extern void fsnotify_init_mark(struct fsnotify_mark *mark, void (*free_mark)(struct fsnotify_mark *mark));
 332 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and inode */
 333 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_inode_mark(struct fsnotify_group *group, struct inode *inode);
 334 /* find (and take a reference) to a mark associated with group and vfsmount */
 335 extern struct fsnotify_mark *fsnotify_find_vfsmount_mark(struct fsnotify_group *group, struct vfsmount *mnt);
 336 /* copy the values from old into new */
 337 extern void fsnotify_duplicate_mark(struct fsnotify_mark *new, struct fsnotify_mark *old);
 338 /* set the ignored_mask of a mark */
 339 extern void fsnotify_set_mark_ignored_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
 340 /* set the mask of a mark (might pin the object into memory */
 341 extern void fsnotify_set_mark_mask_locked(struct fsnotify_mark *mark, __u32 mask);
 342 /* attach the mark to both the group and the inode */
 343 extern int fsnotify_add_mark(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group,
 344                              struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int allow_dups);
 345 extern int fsnotify_add_mark_locked(struct fsnotify_mark *mark, struct fsnotify_group *group,
 346                                     struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int allow_dups);
 347 /* given a group and a mark, flag mark to be freed when all references are dropped */
 348 extern void fsnotify_destroy_mark(struct fsnotify_mark *mark,
 349                                   struct fsnotify_group *group);
 350 extern void fsnotify_destroy_mark_locked(struct fsnotify_mark *mark,
 351                                          struct fsnotify_group *group);
 352 /* run all the marks in a group, and clear all of the vfsmount marks */
 353 extern void fsnotify_clear_vfsmount_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
 354 /* run all the marks in a group, and clear all of the inode marks */
 355 extern void fsnotify_clear_inode_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
 356 /* run all the marks in a group, and clear all of the marks where mark->flags & flags is true*/
 357 extern void fsnotify_clear_marks_by_group_flags(struct fsnotify_group *group, unsigned int flags);
 358 /* run all the marks in a group, and flag them to be freed */
 359 extern void fsnotify_clear_marks_by_group(struct fsnotify_group *group);
 360 extern void fsnotify_get_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 361 extern void fsnotify_put_mark(struct fsnotify_mark *mark);
 362 extern void fsnotify_unmount_inodes(struct list_head *list);
 363
 364 /* put here because inotify does some weird stuff when destroying watches */
 365 extern void fsnotify_init_event(struct fsnotify_event *event,
 366                                 struct inode *to_tell, u32 mask);
 367
 368 #else
 369
 370 static inline int fsnotify(struct inode *to_tell, __u32 mask, void *data, int data_is,
 371                            const unsigned char *name, u32 cookie)
 372 {
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static inline int __fsnotify_parent(struct path *path, struct dentry *dentry, __u32 mask)
 377 {
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 static inline void __fsnotify_inode_delete(struct inode *inode)
 382 {}
 383
 384 static inline void __fsnotify_vfsmount_delete(struct vfsmount *mnt)
 385 {}
 386
 387 static inline void __fsnotify_update_dcache_flags(struct dentry *dentry)
 388 {}
 389
 390 static inline void __fsnotify_d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
 391 {}
 392
 393 static inline u32 fsnotify_get_cookie(void)
 394 {
 395         return 0;
 396 }
 397
 398 static inline void fsnotify_unmount_inodes(struct list_head *list)
 399 {}
 400
 401 #endif  /* CONFIG_FSNOTIFY */
 402
 403 #endif  /* __KERNEL __ */
 404
 405 #endif  /* __LINUX_FSNOTIFY_BACKEND_H */