fs/cramfs/inode.c

   1 /*
   2  * Compressed rom filesystem for Linux.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1999 Linus Torvalds.
   5  *
   6  * This file is released under the GPL.
   7  */
   8
   9 /*
  10  * These are the VFS interfaces to the compressed rom filesystem.
  11  * The actual compression is based on zlib, see the other files.
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/fs.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/pfn_t.h>
  21 #include <linux/ramfs.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/blkdev.h>
  25 #include <linux/mtd/mtd.h>
  26 #include <linux/mtd/super.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/vfs.h>
  29 #include <linux/mutex.h>
  30 #include <uapi/linux/cramfs_fs.h>
  31 #include <linux/uaccess.h>
  32
  33 #include "internal.h"
  34
  35 /*
  36  * cramfs super-block data in memory
  37  */
  38 struct cramfs_sb_info {
  39         unsigned long magic;
  40         unsigned long size;
  41         unsigned long blocks;
  42         unsigned long files;
  43         unsigned long flags;
  44         void *linear_virt_addr;
  45         resource_size_t linear_phys_addr;
  46         size_t mtd_point_size;
  47 };
  48
  49 static inline struct cramfs_sb_info *CRAMFS_SB(struct super_block *sb)
  50 {
  51         return sb->s_fs_info;
  52 }
  53
  54 static const struct super_operations cramfs_ops;
  55 static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations;
  56 static const struct file_operations cramfs_directory_operations;
  57 static const struct file_operations cramfs_physmem_fops;
  58 static const struct address_space_operations cramfs_aops;
  59
  60 static DEFINE_MUTEX(read_mutex);
  61
  62
  63 /* These macros may change in future, to provide better st_ino semantics. */
  64 #define OFFSET(x)       ((x)->i_ino)
  65
  66 static unsigned long cramino(const struct cramfs_inode *cino, unsigned int offset)
  67 {
  68         if (!cino->offset)
  69                 return offset + 1;
  70         if (!cino->size)
  71                 return offset + 1;
  72
  73         /*
  74          * The file mode test fixes buggy mkcramfs implementations where
  75          * cramfs_inode->offset is set to a non zero value for entries
  76          * which did not contain data, like devices node and fifos.
  77          */
  78         switch (cino->mode & S_IFMT) {
  79         case S_IFREG:
  80         case S_IFDIR:
  81         case S_IFLNK:
  82                 return cino->offset << 2;
  83         default:
  84                 break;
  85         }
  86         return offset + 1;
  87 }
  88
  89 static struct inode *get_cramfs_inode(struct super_block *sb,
  90         const struct cramfs_inode *cramfs_inode, unsigned int offset)
  91 {
  92         struct inode *inode;
  93         static struct timespec64 zerotime;
  94
  95         inode = iget_locked(sb, cramino(cramfs_inode, offset));
  96         if (!inode)
  97                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  98         if (!(inode->i_state & I_NEW))
  99                 return inode;
 100
 101         switch (cramfs_inode->mode & S_IFMT) {
 102         case S_IFREG:
 103                 inode->i_fop = &generic_ro_fops;
 104                 inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
 105                 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) &&
 106                     CRAMFS_SB(sb)->flags & CRAMFS_FLAG_EXT_BLOCK_POINTERS &&
 107                     CRAMFS_SB(sb)->linear_phys_addr)
 108                         inode->i_fop = &cramfs_physmem_fops;
 109                 break;
 110         case S_IFDIR:
 111                 inode->i_op = &cramfs_dir_inode_operations;
 112                 inode->i_fop = &cramfs_directory_operations;
 113                 break;
 114         case S_IFLNK:
 115                 inode->i_op = &page_symlink_inode_operations;
 116                 inode_nohighmem(inode);
 117                 inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
 118                 break;
 119         default:
 120                 init_special_inode(inode, cramfs_inode->mode,
 121                                 old_decode_dev(cramfs_inode->size));
 122         }
 123
 124         inode->i_mode = cramfs_inode->mode;
 125         i_uid_write(inode, cramfs_inode->uid);
 126         i_gid_write(inode, cramfs_inode->gid);
 127
 128         /* if the lower 2 bits are zero, the inode contains data */
 129         if (!(inode->i_ino & 3)) {
 130                 inode->i_size = cramfs_inode->size;
 131                 inode->i_blocks = (cramfs_inode->size - 1) / 512 + 1;
 132         }
 133
 134         /* Struct copy intentional */
 135         inode->i_mtime = inode->i_atime = inode->i_ctime = zerotime;
 136         /* inode->i_nlink is left 1 - arguably wrong for directories,
 137            but it's the best we can do without reading the directory
 138            contents.  1 yields the right result in GNU find, even
 139            without -noleaf option. */
 140
 141         unlock_new_inode(inode);
 142
 143         return inode;
 144 }
 145
 146 /*
 147  * We have our own block cache: don't fill up the buffer cache
 148  * with the rom-image, because the way the filesystem is set
 149  * up the accesses should be fairly regular and cached in the
 150  * page cache and dentry tree anyway..
 151  *
 152  * This also acts as a way to guarantee contiguous areas of up to
 153  * BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE, so that the caller doesn't need to
 154  * worry about end-of-buffer issues even when decompressing a full
 155  * page cache.
 156  *
 157  * Note: This is all optimized away at compile time when
 158  *       CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV=n.
 159  */
 160 #define READ_BUFFERS (2)
 161 /* NEXT_BUFFER(): Loop over [0..(READ_BUFFERS-1)]. */
 162 #define NEXT_BUFFER(_ix) ((_ix) ^ 1)
 163
 164 /*
 165  * BLKS_PER_BUF_SHIFT should be at least 2 to allow for "compressed"
 166  * data that takes up more space than the original and with unlucky
 167  * alignment.
 168  */
 169 #define BLKS_PER_BUF_SHIFT      (2)
 170 #define BLKS_PER_BUF            (1 << BLKS_PER_BUF_SHIFT)
 171 #define BUFFER_SIZE             (BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE)
 172
 173 static unsigned char read_buffers[READ_BUFFERS][BUFFER_SIZE];
 174 static unsigned buffer_blocknr[READ_BUFFERS];
 175 static struct super_block *buffer_dev[READ_BUFFERS];
 176 static int next_buffer;
 177
 178 /*
 179  * Populate our block cache and return a pointer to it.
 180  */
 181 static void *cramfs_blkdev_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 182                                 unsigned int len)
 183 {
 184         struct address_space *mapping = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping;
 185         struct page *pages[BLKS_PER_BUF];
 186         unsigned i, blocknr, buffer;
 187         unsigned long devsize;
 188         char *data;
 189
 190         if (!len)
 191                 return NULL;
 192         blocknr = offset >> PAGE_SHIFT;
 193         offset &= PAGE_SIZE - 1;
 194
 195         /* Check if an existing buffer already has the data.. */
 196         for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++) {
 197                 unsigned int blk_offset;
 198
 199                 if (buffer_dev[i] != sb)
 200                         continue;
 201                 if (blocknr < buffer_blocknr[i])
 202                         continue;
 203                 blk_offset = (blocknr - buffer_blocknr[i]) << PAGE_SHIFT;
 204                 blk_offset += offset;
 205                 if (blk_offset > BUFFER_SIZE ||
 206                     blk_offset + len > BUFFER_SIZE)
 207                         continue;
 208                 return read_buffers[i] + blk_offset;
 209         }
 210
 211         devsize = mapping->host->i_size >> PAGE_SHIFT;
 212
 213         /* Ok, read in BLKS_PER_BUF pages completely first. */
 214         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 215                 struct page *page = NULL;
 216
 217                 if (blocknr + i < devsize) {
 218                         page = read_mapping_page(mapping, blocknr + i, NULL);
 219                         /* synchronous error? */
 220                         if (IS_ERR(page))
 221                                 page = NULL;
 222                 }
 223                 pages[i] = page;
 224         }
 225
 226         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 227                 struct page *page = pages[i];
 228
 229                 if (page) {
 230                         wait_on_page_locked(page);
 231                         if (!PageUptodate(page)) {
 232                                 /* asynchronous error */
 233                                 put_page(page);
 234                                 pages[i] = NULL;
 235                         }
 236                 }
 237         }
 238
 239         buffer = next_buffer;
 240         next_buffer = NEXT_BUFFER(buffer);
 241         buffer_blocknr[buffer] = blocknr;
 242         buffer_dev[buffer] = sb;
 243
 244         data = read_buffers[buffer];
 245         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 246                 struct page *page = pages[i];
 247
 248                 if (page) {
 249                         memcpy(data, kmap(page), PAGE_SIZE);
 250                         kunmap(page);
 251                         put_page(page);
 252                 } else
 253                         memset(data, 0, PAGE_SIZE);
 254                 data += PAGE_SIZE;
 255         }
 256         return read_buffers[buffer] + offset;
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Return a pointer to the linearly addressed cramfs image in memory.
 261  */
 262 static void *cramfs_direct_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 263                                 unsigned int len)
 264 {
 265         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 266
 267         if (!len)
 268                 return NULL;
 269         if (len > sbi->size || offset > sbi->size - len)
 270                 return page_address(ZERO_PAGE(0));
 271         return sbi->linear_virt_addr + offset;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Returns a pointer to a buffer containing at least LEN bytes of
 276  * filesystem starting at byte offset OFFSET into the filesystem.
 277  */
 278 static void *cramfs_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 279                          unsigned int len)
 280 {
 281         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 282
 283         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sbi->linear_virt_addr)
 284                 return cramfs_direct_read(sb, offset, len);
 285         else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV))
 286                 return cramfs_blkdev_read(sb, offset, len);
 287         else
 288                 return NULL;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * For a mapping to be possible, we need a range of uncompressed and
 293  * contiguous blocks. Return the offset for the first block and number of
 294  * valid blocks for which that is true, or zero otherwise.
 295  */
 296 static u32 cramfs_get_block_range(struct inode *inode, u32 pgoff, u32 *pages)
 297 {
 298         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 299         int i;
 300         u32 *blockptrs, first_block_addr;
 301
 302         /*
 303          * We can dereference memory directly here as this code may be
 304          * reached only when there is a direct filesystem image mapping
 305          * available in memory.
 306          */
 307         blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode) + pgoff * 4);
 308         first_block_addr = blockptrs[0] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 309         i = 0;
 310         do {
 311                 u32 block_off = i * (PAGE_SIZE >> CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT);
 312                 u32 expect = (first_block_addr + block_off) |
 313                              CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR |
 314                              CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED;
 315                 if (blockptrs[i] != expect) {
 316                         pr_debug("range: block %d/%d got %#x expects %#x\n",
 317                                  pgoff+i, pgoff + *pages - 1,
 318                                  blockptrs[i], expect);
 319                         if (i == 0)
 320                                 return 0;
 321                         break;
 322                 }
 323         } while (++i < *pages);
 324
 325         *pages = i;
 326         return first_block_addr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 327 }
 328
 329 #ifdef CONFIG_MMU
 330
 331 /*
 332  * Return true if the last page of a file in the filesystem image contains
 333  * some other data that doesn't belong to that file. It is assumed that the
 334  * last block is CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR | CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED
 335  * (verified by cramfs_get_block_range() and directly accessible in memory.
 336  */
 337 static bool cramfs_last_page_is_shared(struct inode *inode)
 338 {
 339         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 340         u32 partial, last_page, blockaddr, *blockptrs;
 341         char *tail_data;
 342
 343         partial = offset_in_page(inode->i_size);
 344         if (!partial)
 345                 return false;
 346         last_page = inode->i_size >> PAGE_SHIFT;
 347         blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode));
 348         blockaddr = blockptrs[last_page] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 349         blockaddr <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 350         tail_data = sbi->linear_virt_addr + blockaddr + partial;
 351         return memchr_inv(tail_data, 0, PAGE_SIZE - partial) ? true : false;
 352 }
 353
 354 static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 355 {
 356         struct inode *inode = file_inode(file);
 357         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 358         unsigned int pages, max_pages, offset;
 359         unsigned long address, pgoff = vma->vm_pgoff;
 360         char *bailout_reason;
 361         int ret;
 362
 363         ret = generic_file_readonly_mmap(file, vma);
 364         if (ret)
 365                 return ret;
 366
 367         /*
 368          * Now try to pre-populate ptes for this vma with a direct
 369          * mapping avoiding memory allocation when possible.
 370          */
 371
 372         /* Could COW work here? */
 373         bailout_reason = "vma is writable";
 374         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 375                 goto bailout;
 376
 377         max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 378         bailout_reason = "beyond file limit";
 379         if (pgoff >= max_pages)
 380                 goto bailout;
 381         pages = min(vma_pages(vma), max_pages - pgoff);
 382
 383         offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &pages);
 384         bailout_reason = "unsuitable block layout";
 385         if (!offset)
 386                 goto bailout;
 387         address = sbi->linear_phys_addr + offset;
 388         bailout_reason = "data is not page aligned";
 389         if (!PAGE_ALIGNED(address))
 390                 goto bailout;
 391
 392         /* Don't map the last page if it contains some other data */
 393         if (pgoff + pages == max_pages && cramfs_last_page_is_shared(inode)) {
 394                 pr_debug("mmap: %s: last page is shared\n",
 395                          file_dentry(file)->d_name.name);
 396                 pages--;
 397         }
 398
 399         if (!pages) {
 400                 bailout_reason = "no suitable block remaining";
 401                 goto bailout;
 402         }
 403
 404         if (pages == vma_pages(vma)) {
 405                 /*
 406                  * The entire vma is mappable. remap_pfn_range() will
 407                  * make it distinguishable from a non-direct mapping
 408                  * in /proc/<pid>/maps by substituting the file offset
 409                  * with the actual physical address.
 410                  */
 411                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, address >> PAGE_SHIFT,
 412                                       pages * PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot);
 413         } else {
 414                 /*
 415                  * Let's create a mixed map if we can't map it all.
 416                  * The normal paging machinery will take care of the
 417                  * unpopulated ptes via cramfs_readpage().
 418                  */
 419                 int i;
 420                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 421                 for (i = 0; i < pages && !ret; i++) {
 422                         unsigned long off = i * PAGE_SIZE;
 423                         pfn_t pfn = phys_to_pfn_t(address + off, PFN_DEV);
 424                         ret = vm_insert_mixed(vma, vma->vm_start + off, pfn);
 425                 }
 426         }
 427
 428         if (!ret)
 429                 pr_debug("mapped %s[%lu] at 0x%08lx (%u/%lu pages) "
 430                          "to vma 0x%08lx, page_prot 0x%llx\n",
 431                          file_dentry(file)->d_name.name, pgoff,
 432                          address, pages, vma_pages(vma), vma->vm_start,
 433                          (unsigned long long)pgprot_val(vma->vm_page_prot));
 434         return ret;
 435
 436 bailout:
 437         pr_debug("%s[%lu]: direct mmap impossible: %s\n",
 438                  file_dentry(file)->d_name.name, pgoff, bailout_reason);
 439         /* Didn't manage any direct map, but normal paging is still possible */
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 #else /* CONFIG_MMU */
 444
 445 static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 446 {
 447         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -ENOSYS;
 448 }
 449
 450 static unsigned long cramfs_physmem_get_unmapped_area(struct file *file,
 451                         unsigned long addr, unsigned long len,
 452                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 453 {
 454         struct inode *inode = file_inode(file);
 455         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 456         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 457         unsigned int pages, block_pages, max_pages, offset;
 458
 459         pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 460         max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 461         if (pgoff >= max_pages || pages > max_pages - pgoff)
 462                 return -EINVAL;
 463         block_pages = pages;
 464         offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &block_pages);
 465         if (!offset || block_pages != pages)
 466                 return -ENOSYS;
 467         addr = sbi->linear_phys_addr + offset;
 468         pr_debug("get_unmapped for %s ofs %#lx siz %lu at 0x%08lx\n",
 469                  file_dentry(file)->d_name.name, pgoff*PAGE_SIZE, len, addr);
 470         return addr;
 471 }
 472
 473 static unsigned int cramfs_physmem_mmap_capabilities(struct file *file)
 474 {
 475         return NOMMU_MAP_COPY | NOMMU_MAP_DIRECT |
 476                NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_EXEC;
 477 }
 478
 479 #endif /* CONFIG_MMU */
 480
 481 static const struct file_operations cramfs_physmem_fops = {
 482         .llseek                 = generic_file_llseek,
 483         .read_iter              = generic_file_read_iter,
 484         .splice_read            = generic_file_splice_read,
 485         .mmap                   = cramfs_physmem_mmap,
 486 #ifndef CONFIG_MMU
 487         .get_unmapped_area      = cramfs_physmem_get_unmapped_area,
 488         .mmap_capabilities      = cramfs_physmem_mmap_capabilities,
 489 #endif
 490 };
 491
 492 static void cramfs_kill_sb(struct super_block *sb)
 493 {
 494         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 495
 496         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sb->s_mtd) {
 497                 if (sbi && sbi->mtd_point_size)
 498                         mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, sbi->mtd_point_size);
 499                 kill_mtd_super(sb);
 500         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV) && sb->s_bdev) {
 501                 kill_block_super(sb);
 502         }
 503         kfree(sbi);
 504 }
 505
 506 static int cramfs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 507 {
 508         sync_filesystem(sb);
 509         *flags |= SB_RDONLY;
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 static int cramfs_read_super(struct super_block *sb,
 514                              struct cramfs_super *super, int silent)
 515 {
 516         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 517         unsigned long root_offset;
 518
 519         /* We don't know the real size yet */
 520         sbi->size = PAGE_SIZE;
 521
 522         /* Read the first block and get the superblock from it */
 523         mutex_lock(&read_mutex);
 524         memcpy(super, cramfs_read(sb, 0, sizeof(*super)), sizeof(*super));
 525         mutex_unlock(&read_mutex);
 526
 527         /* Do sanity checks on the superblock */
 528         if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
 529                 /* check for wrong endianness */
 530                 if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND) {
 531                         if (!silent)
 532                                 pr_err("wrong endianness\n");
 533                         return -EINVAL;
 534                 }
 535
 536                 /* check at 512 byte offset */
 537                 mutex_lock(&read_mutex);
 538                 memcpy(super,
 539                        cramfs_read(sb, 512, sizeof(*super)),
 540                        sizeof(*super));
 541                 mutex_unlock(&read_mutex);
 542                 if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
 543                         if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND && !silent)
 544                                 pr_err("wrong endianness\n");
 545                         else if (!silent)
 546                                 pr_err("wrong magic\n");
 547                         return -EINVAL;
 548                 }
 549         }
 550
 551         /* get feature flags first */
 552         if (super->flags & ~CRAMFS_SUPPORTED_FLAGS) {
 553                 pr_err("unsupported filesystem features\n");
 554                 return -EINVAL;
 555         }
 556
 557         /* Check that the root inode is in a sane state */
 558         if (!S_ISDIR(super->root.mode)) {
 559                 pr_err("root is not a directory\n");
 560                 return -EINVAL;
 561         }
 562         /* correct strange, hard-coded permissions of mkcramfs */
 563         super->root.mode |= 0555;
 564
 565         root_offset = super->root.offset << 2;
 566         if (super->flags & CRAMFS_FLAG_FSID_VERSION_2) {
 567                 sbi->size = super->size;
 568                 sbi->blocks = super->fsid.blocks;
 569                 sbi->files = super->fsid.files;
 570         } else {
 571                 sbi->size = 1<<28;
 572                 sbi->blocks = 0;
 573                 sbi->files = 0;
 574         }
 575         sbi->magic = super->magic;
 576         sbi->flags = super->flags;
 577         if (root_offset == 0)
 578                 pr_info("empty filesystem");
 579         else if (!(super->flags & CRAMFS_FLAG_SHIFTED_ROOT_OFFSET) &&
 580                  ((root_offset != sizeof(struct cramfs_super)) &&
 581                   (root_offset != 512 + sizeof(struct cramfs_super))))
 582         {
 583                 pr_err("bad root offset %lu\n", root_offset);
 584                 return -EINVAL;
 585         }
 586
 587         return 0;
 588 }
 589
 590 static int cramfs_finalize_super(struct super_block *sb,
 591                                  struct cramfs_inode *cramfs_root)
 592 {
 593         struct inode *root;
 594
 595         /* Set it all up.. */
 596         sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 597         sb->s_op = &cramfs_ops;
 598         root = get_cramfs_inode(sb, cramfs_root, 0);
 599         if (IS_ERR(root))
 600                 return PTR_ERR(root);
 601         sb->s_root = d_make_root(root);
 602         if (!sb->s_root)
 603                 return -ENOMEM;
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 static int cramfs_blkdev_fill_super(struct super_block *sb, void *data,
 608                                     int silent)
 609 {
 610         struct cramfs_sb_info *sbi;
 611         struct cramfs_super super;
 612         int i, err;
 613
 614         sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 615         if (!sbi)
 616                 return -ENOMEM;
 617         sb->s_fs_info = sbi;
 618
 619         /* Invalidate the read buffers on mount: think disk change.. */
 620         for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++)
 621                 buffer_blocknr[i] = -1;
 622
 623         err = cramfs_read_super(sb, &super, silent);
 624         if (err)
 625                 return err;
 626         return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
 627 }
 628
 629 static int cramfs_mtd_fill_super(struct super_block *sb, void *data,
 630                                  int silent)
 631 {
 632         struct cramfs_sb_info *sbi;
 633         struct cramfs_super super;
 634         int err;
 635
 636         sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 637         if (!sbi)
 638                 return -ENOMEM;
 639         sb->s_fs_info = sbi;
 640
 641         /* Map only one page for now.  Will remap it when fs size is known. */
 642         err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE, &sbi->mtd_point_size,
 643                         &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 644         if (err || sbi->mtd_point_size != PAGE_SIZE) {
 645                 pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
 646                        sb->s_mtd->name);
 647                 return err ? : -ENODATA;
 648         }
 649
 650         pr_info("checking physical address %pap for linear cramfs image\n",
 651                 &sbi->linear_phys_addr);
 652         err = cramfs_read_super(sb, &super, silent);
 653         if (err)
 654                 return err;
 655
 656         /* Remap the whole filesystem now */
 657         pr_info("linear cramfs image on mtd:%s appears to be %lu KB in size\n",
 658                 sb->s_mtd->name, sbi->size/1024);
 659         mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE);
 660         err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, sbi->size, &sbi->mtd_point_size,
 661                         &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 662         if (err || sbi->mtd_point_size != sbi->size) {
 663                 pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
 664                        sb->s_mtd->name);
 665                 return err ? : -ENODATA;
 666         }
 667
 668         return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
 669 }
 670
 671 static int cramfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 672 {
 673         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 674         u64 id = 0;
 675
 676         if (sb->s_bdev)
 677                 id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);
 678         else if (sb->s_dev)
 679                 id = huge_encode_dev(sb->s_dev);
 680
 681         buf->f_type = CRAMFS_MAGIC;
 682         buf->f_bsize = PAGE_SIZE;
 683         buf->f_blocks = CRAMFS_SB(sb)->blocks;
 684         buf->f_bfree = 0;
 685         buf->f_bavail = 0;
 686         buf->f_files = CRAMFS_SB(sb)->files;
 687         buf->f_ffree = 0;
 688         buf->f_fsid.val[0] = (u32)id;
 689         buf->f_fsid.val[1] = (u32)(id >> 32);
 690         buf->f_namelen = CRAMFS_MAXPATHLEN;
 691         return 0;
 692 }
 693
 694 /*
 695  * Read a cramfs directory entry.
 696  */
 697 static int cramfs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 698 {
 699         struct inode *inode = file_inode(file);
 700         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 701         char *buf;
 702         unsigned int offset;
 703
 704         /* Offset within the thing. */
 705         if (ctx->pos >= inode->i_size)
 706                 return 0;
 707         offset = ctx->pos;
 708         /* Directory entries are always 4-byte aligned */
 709         if (offset & 3)
 710                 return -EINVAL;
 711
 712         buf = kmalloc(CRAMFS_MAXPATHLEN, GFP_KERNEL);
 713         if (!buf)
 714                 return -ENOMEM;
 715
 716         while (offset < inode->i_size) {
 717                 struct cramfs_inode *de;
 718                 unsigned long nextoffset;
 719                 char *name;
 720                 ino_t ino;
 721                 umode_t mode;
 722                 int namelen;
 723
 724                 mutex_lock(&read_mutex);
 725                 de = cramfs_read(sb, OFFSET(inode) + offset, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
 726                 name = (char *)(de+1);
 727
 728                 /*
 729                  * Namelengths on disk are shifted by two
 730                  * and the name padded out to 4-byte boundaries
 731                  * with zeroes.
 732                  */
 733                 namelen = de->namelen << 2;
 734                 memcpy(buf, name, namelen);
 735                 ino = cramino(de, OFFSET(inode) + offset);
 736                 mode = de->mode;
 737                 mutex_unlock(&read_mutex);
 738                 nextoffset = offset + sizeof(*de) + namelen;
 739                 for (;;) {
 740                         if (!namelen) {
 741                                 kfree(buf);
 742                                 return -EIO;
 743                         }
 744                         if (buf[namelen-1])
 745                                 break;
 746                         namelen--;
 747                 }
 748                 if (!dir_emit(ctx, buf, namelen, ino, mode >> 12))
 749                         break;
 750
 751                 ctx->pos = offset = nextoffset;
 752         }
 753         kfree(buf);
 754         return 0;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Lookup and fill in the inode data..
 759  */
 760 static struct dentry *cramfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags)
 761 {
 762         unsigned int offset = 0;
 763         struct inode *inode = NULL;
 764         int sorted;
 765
 766         mutex_lock(&read_mutex);
 767         sorted = CRAMFS_SB(dir->i_sb)->flags & CRAMFS_FLAG_SORTED_DIRS;
 768         while (offset < dir->i_size) {
 769                 struct cramfs_inode *de;
 770                 char *name;
 771                 int namelen, retval;
 772                 int dir_off = OFFSET(dir) + offset;
 773
 774                 de = cramfs_read(dir->i_sb, dir_off, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
 775                 name = (char *)(de+1);
 776
 777                 /* Try to take advantage of sorted directories */
 778                 if (sorted && (dentry->d_name.name[0] < name[0]))
 779                         break;
 780
 781                 namelen = de->namelen << 2;
 782                 offset += sizeof(*de) + namelen;
 783
 784                 /* Quick check that the name is roughly the right length */
 785                 if (((dentry->d_name.len + 3) & ~3) != namelen)
 786                         continue;
 787
 788                 for (;;) {
 789                         if (!namelen) {
 790                                 inode = ERR_PTR(-EIO);
 791                                 goto out;
 792                         }
 793                         if (name[namelen-1])
 794                                 break;
 795                         namelen--;
 796                 }
 797                 if (namelen != dentry->d_name.len)
 798                         continue;
 799                 retval = memcmp(dentry->d_name.name, name, namelen);
 800                 if (retval > 0)
 801                         continue;
 802                 if (!retval) {
 803                         inode = get_cramfs_inode(dir->i_sb, de, dir_off);
 804                         break;
 805                 }
 806                 /* else (retval < 0) */
 807                 if (sorted)
 808                         break;
 809         }
 810 out:
 811         mutex_unlock(&read_mutex);
 812         return d_splice_alias(inode, dentry);
 813 }
 814
 815 static int cramfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
 816 {
 817         struct inode *inode = page->mapping->host;
 818         u32 maxblock;
 819         int bytes_filled;
 820         void *pgdata;
 821
 822         maxblock = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 823         bytes_filled = 0;
 824         pgdata = kmap(page);
 825
 826         if (page->index < maxblock) {
 827                 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 828                 u32 blkptr_offset = OFFSET(inode) + page->index * 4;
 829                 u32 block_ptr, block_start, block_len;
 830                 bool uncompressed, direct;
 831
 832                 mutex_lock(&read_mutex);
 833                 block_ptr = *(u32 *) cramfs_read(sb, blkptr_offset, 4);
 834                 uncompressed = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED);
 835                 direct = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR);
 836                 block_ptr &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 837
 838                 if (direct) {
 839                         /*
 840                          * The block pointer is an absolute start pointer,
 841                          * shifted by 2 bits. The size is included in the
 842                          * first 2 bytes of the data block when compressed,
 843                          * or PAGE_SIZE otherwise.
 844                          */
 845                         block_start = block_ptr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 846                         if (uncompressed) {
 847                                 block_len = PAGE_SIZE;
 848                                 /* if last block: cap to file length */
 849                                 if (page->index == maxblock - 1)
 850                                         block_len =
 851                                                 offset_in_page(inode->i_size);
 852                         } else {
 853                                 block_len = *(u16 *)
 854                                         cramfs_read(sb, block_start, 2);
 855                                 block_start += 2;
 856                         }
 857                 } else {
 858                         /*
 859                          * The block pointer indicates one past the end of
 860                          * the current block (start of next block). If this
 861                          * is the first block then it starts where the block
 862                          * pointer table ends, otherwise its start comes
 863                          * from the previous block's pointer.
 864                          */
 865                         block_start = OFFSET(inode) + maxblock * 4;
 866                         if (page->index)
 867                                 block_start = *(u32 *)
 868                                         cramfs_read(sb, blkptr_offset - 4, 4);
 869                         /* Beware... previous ptr might be a direct ptr */
 870                         if (unlikely(block_start & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR)) {
 871                                 /* See comments on earlier code. */
 872                                 u32 prev_start = block_start;
 873                                block_start = prev_start & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 874                                block_start <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 875                                 if (prev_start & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED) {
 876                                         block_start += PAGE_SIZE;
 877                                 } else {
 878                                         block_len = *(u16 *)
 879                                                 cramfs_read(sb, block_start, 2);
 880                                         block_start += 2 + block_len;
 881                                 }
 882                         }
 883                         block_start &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 884                         block_len = block_ptr - block_start;
 885                 }
 886
 887                 if (block_len == 0)
 888                         ; /* hole */
 889                 else if (unlikely(block_len > 2*PAGE_SIZE ||
 890                                   (uncompressed && block_len > PAGE_SIZE))) {
 891                         mutex_unlock(&read_mutex);
 892                         pr_err("bad data blocksize %u\n", block_len);
 893                         goto err;
 894                 } else if (uncompressed) {
 895                         memcpy(pgdata,
 896                                cramfs_read(sb, block_start, block_len),
 897                                block_len);
 898                         bytes_filled = block_len;
 899                 } else {
 900                         bytes_filled = cramfs_uncompress_block(pgdata,
 901                                  PAGE_SIZE,
 902                                  cramfs_read(sb, block_start, block_len),
 903                                  block_len);
 904                 }
 905                 mutex_unlock(&read_mutex);
 906                 if (unlikely(bytes_filled < 0))
 907                         goto err;
 908         }
 909
 910         memset(pgdata + bytes_filled, 0, PAGE_SIZE - bytes_filled);
 911         flush_dcache_page(page);
 912         kunmap(page);
 913         SetPageUptodate(page);
 914         unlock_page(page);
 915         return 0;
 916
 917 err:
 918         kunmap(page);
 919         ClearPageUptodate(page);
 920         SetPageError(page);
 921         unlock_page(page);
 922         return 0;
 923 }
 924
 925 static const struct address_space_operations cramfs_aops = {
 926         .readpage = cramfs_readpage
 927 };
 928
 929 /*
 930  * Our operations:
 931  */
 932
 933 /*
 934  * A directory can only readdir
 935  */
 936 static const struct file_operations cramfs_directory_operations = {
 937         .llseek         = generic_file_llseek,
 938         .read           = generic_read_dir,
 939         .iterate_shared = cramfs_readdir,
 940 };
 941
 942 static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations = {
 943         .lookup         = cramfs_lookup,
 944 };
 945
 946 static const struct super_operations cramfs_ops = {
 947         .remount_fs     = cramfs_remount,
 948         .statfs         = cramfs_statfs,
 949 };
 950
 951 static struct dentry *cramfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags,
 952                                    const char *dev_name, void *data)
 953 {
 954         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENOPROTOOPT);
 955
 956         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD)) {
 957                 ret = mount_mtd(fs_type, flags, dev_name, data,
 958                                 cramfs_mtd_fill_super);
 959                 if (!IS_ERR(ret))
 960                         return ret;
 961         }
 962         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV)) {
 963                 ret = mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data,
 964                                  cramfs_blkdev_fill_super);
 965         }
 966         return ret;
 967 }
 968
 969 static struct file_system_type cramfs_fs_type = {
 970         .owner          = THIS_MODULE,
 971         .name           = "cramfs",
 972         .mount          = cramfs_mount,
 973         .kill_sb        = cramfs_kill_sb,
 974         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
 975 };
 976 MODULE_ALIAS_FS("cramfs");
 977
 978 static int __init init_cramfs_fs(void)
 979 {
 980         int rv;
 981
 982         rv = cramfs_uncompress_init();
 983         if (rv < 0)
 984                 return rv;
 985         rv = register_filesystem(&cramfs_fs_type);
 986         if (rv < 0)
 987                 cramfs_uncompress_exit();
 988         return rv;
 989 }
 990
 991 static void __exit exit_cramfs_fs(void)
 992 {
 993         cramfs_uncompress_exit();
 994         unregister_filesystem(&cramfs_fs_type);
 995 }
 996
 997 module_init(init_cramfs_fs)
 998 module_exit(exit_cramfs_fs)
 999 MODULE_LICENSE("GPL");