fs/overlayfs/copy_up.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
   5  */
   6
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/fileattr.h>
  12 #include <linux/splice.h>
  13 #include <linux/xattr.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/sched/signal.h>
  17 #include <linux/cred.h>
  18 #include <linux/namei.h>
  19 #include <linux/fdtable.h>
  20 #include <linux/ratelimit.h>
  21 #include <linux/exportfs.h>
  22 #include "overlayfs.h"
  23
  24 #define OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE (1 << 20)
  25
  26 static int ovl_ccup_set(const char *buf, const struct kernel_param *param)
  27 {
  28         pr_warn("\"check_copy_up\" module option is obsolete\n");
  29         return 0;
  30 }
  31
  32 static int ovl_ccup_get(char *buf, const struct kernel_param *param)
  33 {
  34         return sprintf(buf, "N\n");
  35 }
  36
  37 module_param_call(check_copy_up, ovl_ccup_set, ovl_ccup_get, NULL, 0644);
  38 MODULE_PARM_DESC(check_copy_up, "Obsolete; does nothing");
  39
  40 static bool ovl_must_copy_xattr(const char *name)
  41 {
  42         return !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_ACCESS) ||
  43                !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_DEFAULT) ||
  44                !strncmp(name, XATTR_SECURITY_PREFIX, XATTR_SECURITY_PREFIX_LEN);
  45 }
  46
  47 static int ovl_copy_acl(struct ovl_fs *ofs, const struct path *path,
  48                         struct dentry *dentry, const char *acl_name)
  49 {
  50         int err;
  51         struct posix_acl *clone, *real_acl = NULL;
  52
  53         real_acl = ovl_get_acl_path(path, acl_name, false);
  54         if (!real_acl)
  55                 return 0;
  56
  57         if (IS_ERR(real_acl)) {
  58                 err = PTR_ERR(real_acl);
  59                 if (err == -ENODATA || err == -EOPNOTSUPP)
  60                         return 0;
  61                 return err;
  62         }
  63
  64         clone = posix_acl_clone(real_acl, GFP_KERNEL);
  65         posix_acl_release(real_acl); /* release original acl */
  66         if (!clone)
  67                 return -ENOMEM;
  68
  69         err = ovl_do_set_acl(ofs, dentry, acl_name, clone);
  70
  71         /* release cloned acl */
  72         posix_acl_release(clone);
  73         return err;
  74 }
  75
  76 int ovl_copy_xattr(struct super_block *sb, const struct path *oldpath, struct dentry *new)
  77 {
  78         struct dentry *old = oldpath->dentry;
  79         ssize_t list_size, size, value_size = 0;
  80         char *buf, *name, *value = NULL;
  81         int error = 0;
  82         size_t slen;
  83
  84         if (!old->d_inode->i_op->listxattr || !new->d_inode->i_op->listxattr)
  85                 return 0;
  86
  87         list_size = vfs_listxattr(old, NULL, 0);
  88         if (list_size <= 0) {
  89                 if (list_size == -EOPNOTSUPP)
  90                         return 0;
  91                 return list_size;
  92         }
  93
  94         buf = kvzalloc(list_size, GFP_KERNEL);
  95         if (!buf)
  96                 return -ENOMEM;
  97
  98         list_size = vfs_listxattr(old, buf, list_size);
  99         if (list_size <= 0) {
 100                 error = list_size;
 101                 goto out;
 102         }
 103
 104         for (name = buf; list_size; name += slen) {
 105                 slen = strnlen(name, list_size) + 1;
 106
 107                 /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
 108                 if (WARN_ON(slen > list_size)) {
 109                         error = -EIO;
 110                         break;
 111                 }
 112                 list_size -= slen;
 113
 114                 if (ovl_is_private_xattr(sb, name))
 115                         continue;
 116
 117                 error = security_inode_copy_up_xattr(name);
 118                 if (error < 0 && error != -EOPNOTSUPP)
 119                         break;
 120                 if (error == 1) {
 121                         error = 0;
 122                         continue; /* Discard */
 123                 }
 124
 125                 if (is_posix_acl_xattr(name)) {
 126                         error = ovl_copy_acl(OVL_FS(sb), oldpath, new, name);
 127                         if (!error)
 128                                 continue;
 129                         /* POSIX ACLs must be copied. */
 130                         break;
 131                 }
 132
 133 retry:
 134                 size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, value, value_size);
 135                 if (size == -ERANGE)
 136                         size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, NULL, 0);
 137
 138                 if (size < 0) {
 139                         error = size;
 140                         break;
 141                 }
 142
 143                 if (size > value_size) {
 144                         void *new;
 145
 146                         new = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
 147                         if (!new) {
 148                                 error = -ENOMEM;
 149                                 break;
 150                         }
 151                         kvfree(value);
 152                         value = new;
 153                         value_size = size;
 154                         goto retry;
 155                 }
 156
 157                 error = ovl_do_setxattr(OVL_FS(sb), new, name, value, size, 0);
 158                 if (error) {
 159                         if (error != -EOPNOTSUPP || ovl_must_copy_xattr(name))
 160                                 break;
 161
 162                         /* Ignore failure to copy unknown xattrs */
 163                         error = 0;
 164                 }
 165         }
 166         kvfree(value);
 167 out:
 168         kvfree(buf);
 169         return error;
 170 }
 171
 172 static int ovl_copy_fileattr(struct inode *inode, const struct path *old,
 173                              const struct path *new)
 174 {
 175         struct fileattr oldfa = { .flags_valid = true };
 176         struct fileattr newfa = { .flags_valid = true };
 177         int err;
 178
 179         err = ovl_real_fileattr_get(old, &oldfa);
 180         if (err) {
 181                 /* Ntfs-3g returns -EINVAL for "no fileattr support" */
 182                 if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL)
 183                         return 0;
 184                 pr_warn("failed to retrieve lower fileattr (%pd2, err=%i)\n",
 185                         old->dentry, err);
 186                 return err;
 187         }
 188
 189         /*
 190          * We cannot set immutable and append-only flags on upper inode,
 191          * because we would not be able to link upper inode to upper dir
 192          * not set overlay private xattr on upper inode.
 193          * Store these flags in overlay.protattr xattr instead.
 194          */
 195         if (oldfa.flags & OVL_PROT_FS_FLAGS_MASK) {
 196                 err = ovl_set_protattr(inode, new->dentry, &oldfa);
 197                 if (err == -EPERM)
 198                         pr_warn_once("copying fileattr: no xattr on upper\n");
 199                 else if (err)
 200                         return err;
 201         }
 202
 203         /* Don't bother copying flags if none are set */
 204         if (!(oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK))
 205                 return 0;
 206
 207         err = ovl_real_fileattr_get(new, &newfa);
 208         if (err) {
 209                 /*
 210                  * Returning an error if upper doesn't support fileattr will
 211                  * result in a regression, so revert to the old behavior.
 212                  */
 213                 if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL) {
 214                         pr_warn_once("copying fileattr: no support on upper\n");
 215                         return 0;
 216                 }
 217                 pr_warn("failed to retrieve upper fileattr (%pd2, err=%i)\n",
 218                         new->dentry, err);
 219                 return err;
 220         }
 221
 222         BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK & ~FS_COMMON_FL);
 223         newfa.flags &= ~OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK;
 224         newfa.flags |= (oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK);
 225
 226         BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK & ~FS_XFLAG_COMMON);
 227         newfa.fsx_xflags &= ~OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK;
 228         newfa.fsx_xflags |= (oldfa.fsx_xflags & OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK);
 229
 230         return ovl_real_fileattr_set(new, &newfa);
 231 }
 232
 233 static int ovl_copy_up_file(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *dentry,
 234                             struct file *new_file, loff_t len)
 235 {
 236         struct path datapath;
 237         struct file *old_file;
 238         loff_t old_pos = 0;
 239         loff_t new_pos = 0;
 240         loff_t cloned;
 241         loff_t data_pos = -1;
 242         loff_t hole_len;
 243         bool skip_hole = false;
 244         int error = 0;
 245
 246         ovl_path_lowerdata(dentry, &datapath);
 247         if (WARN_ON(datapath.dentry == NULL))
 248                 return -EIO;
 249
 250         old_file = ovl_path_open(&datapath, O_LARGEFILE | O_RDONLY);
 251         if (IS_ERR(old_file))
 252                 return PTR_ERR(old_file);
 253
 254         /* Try to use clone_file_range to clone up within the same fs */
 255         ovl_start_write(dentry);
 256         cloned = do_clone_file_range(old_file, 0, new_file, 0, len, 0);
 257         ovl_end_write(dentry);
 258         if (cloned == len)
 259                 goto out_fput;
 260         /* Couldn't clone, so now we try to copy the data */
 261
 262         /* Check if lower fs supports seek operation */
 263         if (old_file->f_mode & FMODE_LSEEK)
 264                 skip_hole = true;
 265
 266         while (len) {
 267                 size_t this_len = OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE;
 268                 long bytes;
 269
 270                 if (len < this_len)
 271                         this_len = len;
 272
 273                 if (signal_pending_state(TASK_KILLABLE, current)) {
 274                         error = -EINTR;
 275                         break;
 276                 }
 277
 278                 /*
 279                  * Fill zero for hole will cost unnecessary disk space
 280                  * and meanwhile slow down the copy-up speed, so we do
 281                  * an optimization for hole during copy-up, it relies
 282                  * on SEEK_DATA implementation in lower fs so if lower
 283                  * fs does not support it, copy-up will behave as before.
 284                  *
 285                  * Detail logic of hole detection as below:
 286                  * When we detect next data position is larger than current
 287                  * position we will skip that hole, otherwise we copy
 288                  * data in the size of OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE. Actually,
 289                  * it may not recognize all kind of holes and sometimes
 290                  * only skips partial of hole area. However, it will be
 291                  * enough for most of the use cases.
 292                  *
 293                  * We do not hold upper sb_writers throughout the loop to avert
 294                  * lockdep warning with llseek of lower file in nested overlay:
 295                  * - upper sb_writers
 296                  * -- lower ovl_inode_lock (ovl_llseek)
 297                  */
 298                 if (skip_hole && data_pos < old_pos) {
 299                         data_pos = vfs_llseek(old_file, old_pos, SEEK_DATA);
 300                         if (data_pos > old_pos) {
 301                                 hole_len = data_pos - old_pos;
 302                                 len -= hole_len;
 303                                 old_pos = new_pos = data_pos;
 304                                 continue;
 305                         } else if (data_pos == -ENXIO) {
 306                                 break;
 307                         } else if (data_pos < 0) {
 308                                 skip_hole = false;
 309                         }
 310                 }
 311
 312                 ovl_start_write(dentry);
 313                 bytes = do_splice_direct(old_file, &old_pos,
 314                                          new_file, &new_pos,
 315                                          this_len, SPLICE_F_MOVE);
 316                 ovl_end_write(dentry);
 317                 if (bytes <= 0) {
 318                         error = bytes;
 319                         break;
 320                 }
 321                 WARN_ON(old_pos != new_pos);
 322
 323                 len -= bytes;
 324         }
 325         if (!error && ovl_should_sync(ofs))
 326                 error = vfs_fsync(new_file, 0);
 327 out_fput:
 328         fput(old_file);
 329         return error;
 330 }
 331
 332 static int ovl_set_size(struct ovl_fs *ofs,
 333                         struct dentry *upperdentry, struct kstat *stat)
 334 {
 335         struct iattr attr = {
 336                 .ia_valid = ATTR_SIZE,
 337                 .ia_size = stat->size,
 338         };
 339
 340         return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 341 }
 342
 343 static int ovl_set_timestamps(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
 344                               struct kstat *stat)
 345 {
 346         struct iattr attr = {
 347                 .ia_valid =
 348                      ATTR_ATIME | ATTR_MTIME | ATTR_ATIME_SET | ATTR_MTIME_SET | ATTR_CTIME,
 349                 .ia_atime = stat->atime,
 350                 .ia_mtime = stat->mtime,
 351         };
 352
 353         return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 354 }
 355
 356 int ovl_set_attr(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
 357                  struct kstat *stat)
 358 {
 359         int err = 0;
 360
 361         if (!S_ISLNK(stat->mode)) {
 362                 struct iattr attr = {
 363                         .ia_valid = ATTR_MODE,
 364                         .ia_mode = stat->mode,
 365                 };
 366                 err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 367         }
 368         if (!err) {
 369                 struct iattr attr = {
 370                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
 371                         .ia_vfsuid = VFSUIDT_INIT(stat->uid),
 372                         .ia_vfsgid = VFSGIDT_INIT(stat->gid),
 373                 };
 374                 err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 375         }
 376         if (!err)
 377                 ovl_set_timestamps(ofs, upperdentry, stat);
 378
 379         return err;
 380 }
 381
 382 struct ovl_fh *ovl_encode_real_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *real,
 383                                   bool is_upper)
 384 {
 385         struct ovl_fh *fh;
 386         int fh_type, dwords;
 387         int buflen = MAX_HANDLE_SZ;
 388         uuid_t *uuid = &real->d_sb->s_uuid;
 389         int err;
 390
 391         /* Make sure the real fid stays 32bit aligned */
 392         BUILD_BUG_ON(OVL_FH_FID_OFFSET % 4);
 393         BUILD_BUG_ON(MAX_HANDLE_SZ + OVL_FH_FID_OFFSET > 255);
 394
 395         fh = kzalloc(buflen + OVL_FH_FID_OFFSET, GFP_KERNEL);
 396         if (!fh)
 397                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 398
 399         /*
 400          * We encode a non-connectable file handle for non-dir, because we
 401          * only need to find the lower inode number and we don't want to pay
 402          * the price or reconnecting the dentry.
 403          */
 404         dwords = buflen >> 2;
 405         fh_type = exportfs_encode_fh(real, (void *)fh->fb.fid, &dwords, 0);
 406         buflen = (dwords << 2);
 407
 408         err = -EIO;
 409         if (WARN_ON(fh_type < 0) ||
 410             WARN_ON(buflen > MAX_HANDLE_SZ) ||
 411             WARN_ON(fh_type == FILEID_INVALID))
 412                 goto out_err;
 413
 414         fh->fb.version = OVL_FH_VERSION;
 415         fh->fb.magic = OVL_FH_MAGIC;
 416         fh->fb.type = fh_type;
 417         fh->fb.flags = OVL_FH_FLAG_CPU_ENDIAN;
 418         /*
 419          * When we will want to decode an overlay dentry from this handle
 420          * and all layers are on the same fs, if we get a disconncted real
 421          * dentry when we decode fid, the only way to tell if we should assign
 422          * it to upperdentry or to lowerstack is by checking this flag.
 423          */
 424         if (is_upper)
 425                 fh->fb.flags |= OVL_FH_FLAG_PATH_UPPER;
 426         fh->fb.len = sizeof(fh->fb) + buflen;
 427         if (ovl_origin_uuid(ofs))
 428                 fh->fb.uuid = *uuid;
 429
 430         return fh;
 431
 432 out_err:
 433         kfree(fh);
 434         return ERR_PTR(err);
 435 }
 436
 437 struct ovl_fh *ovl_get_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *origin)
 438 {
 439         /*
 440          * When lower layer doesn't support export operations store a 'null' fh,
 441          * so we can use the overlay.origin xattr to distignuish between a copy
 442          * up and a pure upper inode.
 443          */
 444         if (!ovl_can_decode_fh(origin->d_sb))
 445                 return NULL;
 446
 447         return ovl_encode_real_fh(ofs, origin, false);
 448 }
 449
 450 int ovl_set_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, const struct ovl_fh *fh,
 451                       struct dentry *upper)
 452 {
 453         int err;
 454
 455         /*
 456          * Do not fail when upper doesn't support xattrs.
 457          */
 458         err = ovl_check_setxattr(ofs, upper, OVL_XATTR_ORIGIN, fh->buf,
 459                                  fh ? fh->fb.len : 0, 0);
 460
 461         /* Ignore -EPERM from setting "user.*" on symlink/special */
 462         return err == -EPERM ? 0 : err;
 463 }
 464
 465 /* Store file handle of @upper dir in @index dir entry */
 466 static int ovl_set_upper_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upper,
 467                             struct dentry *index)
 468 {
 469         const struct ovl_fh *fh;
 470         int err;
 471
 472         fh = ovl_encode_real_fh(ofs, upper, true);
 473         if (IS_ERR(fh))
 474                 return PTR_ERR(fh);
 475
 476         err = ovl_setxattr(ofs, index, OVL_XATTR_UPPER, fh->buf, fh->fb.len);
 477
 478         kfree(fh);
 479         return err;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Create and install index entry.
 484  *
 485  * Caller must hold i_mutex on indexdir.
 486  */
 487 static int ovl_create_index(struct dentry *dentry, const struct ovl_fh *fh,
 488                             struct dentry *upper)
 489 {
 490         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 491         struct dentry *indexdir = ovl_indexdir(dentry->d_sb);
 492         struct inode *dir = d_inode(indexdir);
 493         struct dentry *index = NULL;
 494         struct dentry *temp = NULL;
 495         struct qstr name = { };
 496         int err;
 497
 498         /*
 499          * For now this is only used for creating index entry for directories,
 500          * because non-dir are copied up directly to index and then hardlinked
 501          * to upper dir.
 502          *
 503          * TODO: implement create index for non-dir, so we can call it when
 504          * encoding file handle for non-dir in case index does not exist.
 505          */
 506         if (WARN_ON(!d_is_dir(dentry)))
 507                 return -EIO;
 508
 509         /* Directory not expected to be indexed before copy up */
 510         if (WARN_ON(ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry))))
 511                 return -EIO;
 512
 513         err = ovl_get_index_name_fh(fh, &name);
 514         if (err)
 515                 return err;
 516
 517         temp = ovl_create_temp(ofs, indexdir, OVL_CATTR(S_IFDIR | 0));
 518         err = PTR_ERR(temp);
 519         if (IS_ERR(temp))
 520                 goto free_name;
 521
 522         err = ovl_set_upper_fh(ofs, upper, temp);
 523         if (err)
 524                 goto out;
 525
 526         index = ovl_lookup_upper(ofs, name.name, indexdir, name.len);
 527         if (IS_ERR(index)) {
 528                 err = PTR_ERR(index);
 529         } else {
 530                 err = ovl_do_rename(ofs, dir, temp, dir, index, 0);
 531                 dput(index);
 532         }
 533 out:
 534         if (err)
 535                 ovl_cleanup(ofs, dir, temp);
 536         dput(temp);
 537 free_name:
 538         kfree(name.name);
 539         return err;
 540 }
 541
 542 struct ovl_copy_up_ctx {
 543         struct dentry *parent;
 544         struct dentry *dentry;
 545         struct path lowerpath;
 546         struct kstat stat;
 547         struct kstat pstat;
 548         const char *link;
 549         struct dentry *destdir;
 550         struct qstr destname;
 551         struct dentry *workdir;
 552         const struct ovl_fh *origin_fh;
 553         bool origin;
 554         bool indexed;
 555         bool metacopy;
 556         bool metacopy_digest;
 557 };
 558
 559 static int ovl_link_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 560 {
 561         int err;
 562         struct dentry *upper;
 563         struct dentry *upperdir = ovl_dentry_upper(c->parent);
 564         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 565         struct inode *udir = d_inode(upperdir);
 566
 567         ovl_start_write(c->dentry);
 568
 569         /* Mark parent "impure" because it may now contain non-pure upper */
 570         err = ovl_set_impure(c->parent, upperdir);
 571         if (err)
 572                 goto out;
 573
 574         err = ovl_set_nlink_lower(c->dentry);
 575         if (err)
 576                 goto out;
 577
 578         inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);
 579         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->dentry->d_name.name, upperdir,
 580                                  c->dentry->d_name.len);
 581         err = PTR_ERR(upper);
 582         if (!IS_ERR(upper)) {
 583                 err = ovl_do_link(ofs, ovl_dentry_upper(c->dentry), udir, upper);
 584                 dput(upper);
 585
 586                 if (!err) {
 587                         /* Restore timestamps on parent (best effort) */
 588                         ovl_set_timestamps(ofs, upperdir, &c->pstat);
 589                         ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
 590                         ovl_dentry_update_reval(c->dentry, upper);
 591                 }
 592         }
 593         inode_unlock(udir);
 594         if (err)
 595                 goto out;
 596
 597         err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);
 598
 599 out:
 600         ovl_end_write(c->dentry);
 601         return err;
 602 }
 603
 604 static int ovl_copy_up_data(struct ovl_copy_up_ctx *c, const struct path *temp)
 605 {
 606         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 607         struct file *new_file;
 608         int err;
 609
 610         if (!S_ISREG(c->stat.mode) || c->metacopy || !c->stat.size)
 611                 return 0;
 612
 613         new_file = ovl_path_open(temp, O_LARGEFILE | O_WRONLY);
 614         if (IS_ERR(new_file))
 615                 return PTR_ERR(new_file);
 616
 617         err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, new_file, c->stat.size);
 618         fput(new_file);
 619
 620         return err;
 621 }
 622
 623 static int ovl_copy_up_metadata(struct ovl_copy_up_ctx *c, struct dentry *temp)
 624 {
 625         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 626         struct inode *inode = d_inode(c->dentry);
 627         struct path upperpath = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs), .dentry = temp };
 628         int err;
 629
 630         err = ovl_copy_xattr(c->dentry->d_sb, &c->lowerpath, temp);
 631         if (err)
 632                 return err;
 633
 634         if (inode->i_flags & OVL_COPY_I_FLAGS_MASK &&
 635             (S_ISREG(c->stat.mode) || S_ISDIR(c->stat.mode))) {
 636                 /*
 637                  * Copy the fileattr inode flags that are the source of already
 638                  * copied i_flags
 639                  */
 640                 err = ovl_copy_fileattr(inode, &c->lowerpath, &upperpath);
 641                 if (err)
 642                         return err;
 643         }
 644
 645         /*
 646          * Store identifier of lower inode in upper inode xattr to
 647          * allow lookup of the copy up origin inode.
 648          *
 649          * Don't set origin when we are breaking the association with a lower
 650          * hard link.
 651          */
 652         if (c->origin) {
 653                 err = ovl_set_origin_fh(ofs, c->origin_fh, temp);
 654                 if (err)
 655                         return err;
 656         }
 657
 658         if (c->metacopy) {
 659                 struct path lowerdatapath;
 660                 struct ovl_metacopy metacopy_data = OVL_METACOPY_INIT;
 661
 662                 ovl_path_lowerdata(c->dentry, &lowerdatapath);
 663                 if (WARN_ON_ONCE(lowerdatapath.dentry == NULL))
 664                         return -EIO;
 665                 err = ovl_get_verity_digest(ofs, &lowerdatapath, &metacopy_data);
 666                 if (err)
 667                         return err;
 668
 669                 if (metacopy_data.digest_algo)
 670                         c->metacopy_digest = true;
 671
 672                 err = ovl_set_metacopy_xattr(ofs, temp, &metacopy_data);
 673                 if (err)
 674                         return err;
 675         }
 676
 677         inode_lock(temp->d_inode);
 678         if (S_ISREG(c->stat.mode))
 679                 err = ovl_set_size(ofs, temp, &c->stat);
 680         if (!err)
 681                 err = ovl_set_attr(ofs, temp, &c->stat);
 682         inode_unlock(temp->d_inode);
 683
 684         return err;
 685 }
 686
 687 struct ovl_cu_creds {
 688         const struct cred *old;
 689         struct cred *new;
 690 };
 691
 692 static int ovl_prep_cu_creds(struct dentry *dentry, struct ovl_cu_creds *cc)
 693 {
 694         int err;
 695
 696         cc->old = cc->new = NULL;
 697         err = security_inode_copy_up(dentry, &cc->new);
 698         if (err < 0)
 699                 return err;
 700
 701         if (cc->new)
 702                 cc->old = override_creds(cc->new);
 703
 704         return 0;
 705 }
 706
 707 static void ovl_revert_cu_creds(struct ovl_cu_creds *cc)
 708 {
 709         if (cc->new) {
 710                 revert_creds(cc->old);
 711                 put_cred(cc->new);
 712         }
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Copyup using workdir to prepare temp file.  Used when copying up directories,
 717  * special files or when upper fs doesn't support O_TMPFILE.
 718  */
 719 static int ovl_copy_up_workdir(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 720 {
 721         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 722         struct inode *inode;
 723         struct inode *udir = d_inode(c->destdir), *wdir = d_inode(c->workdir);
 724         struct path path = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs) };
 725         struct dentry *temp, *upper;
 726         struct ovl_cu_creds cc;
 727         int err;
 728         struct ovl_cattr cattr = {
 729                 /* Can't properly set mode on creation because of the umask */
 730                 .mode = c->stat.mode & S_IFMT,
 731                 .rdev = c->stat.rdev,
 732                 .link = c->link
 733         };
 734
 735         err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 736         if (err)
 737                 return err;
 738
 739         ovl_start_write(c->dentry);
 740         inode_lock(wdir);
 741         temp = ovl_create_temp(ofs, c->workdir, &cattr);
 742         inode_unlock(wdir);
 743         ovl_end_write(c->dentry);
 744         ovl_revert_cu_creds(&cc);
 745
 746         if (IS_ERR(temp))
 747                 return PTR_ERR(temp);
 748
 749         /*
 750          * Copy up data first and then xattrs. Writing data after
 751          * xattrs will remove security.capability xattr automatically.
 752          */
 753         path.dentry = temp;
 754         err = ovl_copy_up_data(c, &path);
 755         /*
 756          * We cannot hold lock_rename() throughout this helper, because of
 757          * lock ordering with sb_writers, which shouldn't be held when calling
 758          * ovl_copy_up_data(), so lock workdir and destdir and make sure that
 759          * temp wasn't moved before copy up completion or cleanup.
 760          */
 761         ovl_start_write(c->dentry);
 762         if (lock_rename(c->workdir, c->destdir) != NULL ||
 763             temp->d_parent != c->workdir) {
 764                 /* temp or workdir moved underneath us? abort without cleanup */
 765                 dput(temp);
 766                 err = -EIO;
 767                 goto unlock;
 768         } else if (err) {
 769                 goto cleanup;
 770         }
 771
 772         err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 773         if (err)
 774                 goto cleanup;
 775
 776         if (S_ISDIR(c->stat.mode) && c->indexed) {
 777                 err = ovl_create_index(c->dentry, c->origin_fh, temp);
 778                 if (err)
 779                         goto cleanup;
 780         }
 781
 782         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
 783                                  c->destname.len);
 784         err = PTR_ERR(upper);
 785         if (IS_ERR(upper))
 786                 goto cleanup;
 787
 788         err = ovl_do_rename(ofs, wdir, temp, udir, upper, 0);
 789         dput(upper);
 790         if (err)
 791                 goto cleanup;
 792
 793         inode = d_inode(c->dentry);
 794         if (c->metacopy_digest)
 795                 ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 796         else
 797                 ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 798         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, inode);
 799
 800         if (!c->metacopy)
 801                 ovl_set_upperdata(inode);
 802         ovl_inode_update(inode, temp);
 803         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 804                 ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
 805 unlock:
 806         unlock_rename(c->workdir, c->destdir);
 807         ovl_end_write(c->dentry);
 808
 809         return err;
 810
 811 cleanup:
 812         ovl_cleanup(ofs, wdir, temp);
 813         dput(temp);
 814         goto unlock;
 815 }
 816
 817 /* Copyup using O_TMPFILE which does not require cross dir locking */
 818 static int ovl_copy_up_tmpfile(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 819 {
 820         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 821         struct inode *udir = d_inode(c->destdir);
 822         struct dentry *temp, *upper;
 823         struct file *tmpfile;
 824         struct ovl_cu_creds cc;
 825         int err;
 826
 827         err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 828         if (err)
 829                 return err;
 830
 831         ovl_start_write(c->dentry);
 832         tmpfile = ovl_do_tmpfile(ofs, c->workdir, c->stat.mode);
 833         ovl_end_write(c->dentry);
 834         ovl_revert_cu_creds(&cc);
 835         if (IS_ERR(tmpfile))
 836                 return PTR_ERR(tmpfile);
 837
 838         temp = tmpfile->f_path.dentry;
 839         if (!c->metacopy && c->stat.size) {
 840                 err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, tmpfile, c->stat.size);
 841                 if (err)
 842                         goto out_fput;
 843         }
 844
 845         ovl_start_write(c->dentry);
 846
 847         err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 848         if (err)
 849                 goto out;
 850
 851         inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);
 852
 853         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
 854                                  c->destname.len);
 855         err = PTR_ERR(upper);
 856         if (!IS_ERR(upper)) {
 857                 err = ovl_do_link(ofs, temp, udir, upper);
 858                 dput(upper);
 859         }
 860         inode_unlock(udir);
 861
 862         if (err)
 863                 goto out;
 864
 865         if (c->metacopy_digest)
 866                 ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 867         else
 868                 ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 869         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 870
 871         if (!c->metacopy)
 872                 ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
 873         ovl_inode_update(d_inode(c->dentry), dget(temp));
 874
 875 out:
 876         ovl_end_write(c->dentry);
 877 out_fput:
 878         fput(tmpfile);
 879         return err;
 880 }
 881
 882 /*
 883  * Copy up a single dentry
 884  *
 885  * All renames start with copy up of source if necessary.  The actual
 886  * rename will only proceed once the copy up was successful.  Copy up uses
 887  * upper parent i_mutex for exclusion.  Since rename can change d_parent it
 888  * is possible that the copy up will lock the old parent.  At that point
 889  * the file will have already been copied up anyway.
 890  */
 891 static int ovl_do_copy_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 892 {
 893         int err;
 894         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 895         struct dentry *origin = c->lowerpath.dentry;
 896         struct ovl_fh *fh = NULL;
 897         bool to_index = false;
 898
 899         /*
 900          * Indexed non-dir is copied up directly to the index entry and then
 901          * hardlinked to upper dir. Indexed dir is copied up to indexdir,
 902          * then index entry is created and then copied up dir installed.
 903          * Copying dir up to indexdir instead of workdir simplifies locking.
 904          */
 905         if (ovl_need_index(c->dentry)) {
 906                 c->indexed = true;
 907                 if (S_ISDIR(c->stat.mode))
 908                         c->workdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
 909                 else
 910                         to_index = true;
 911         }
 912
 913         if (S_ISDIR(c->stat.mode) || c->stat.nlink == 1 || to_index) {
 914                 fh = ovl_get_origin_fh(ofs, origin);
 915                 if (IS_ERR(fh))
 916                         return PTR_ERR(fh);
 917
 918                 /* origin_fh may be NULL */
 919                 c->origin_fh = fh;
 920                 c->origin = true;
 921         }
 922
 923         if (to_index) {
 924                 c->destdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
 925                 err = ovl_get_index_name(ofs, origin, &c->destname);
 926                 if (err)
 927                         goto out_free_fh;
 928         } else if (WARN_ON(!c->parent)) {
 929                 /* Disconnected dentry must be copied up to index dir */
 930                 err = -EIO;
 931                 goto out_free_fh;
 932         } else {
 933                 /*
 934                  * Mark parent "impure" because it may now contain non-pure
 935                  * upper
 936                  */
 937                 ovl_start_write(c->dentry);
 938                 err = ovl_set_impure(c->parent, c->destdir);
 939                 ovl_end_write(c->dentry);
 940                 if (err)
 941                         goto out_free_fh;
 942         }
 943
 944         /* Should we copyup with O_TMPFILE or with workdir? */
 945         if (S_ISREG(c->stat.mode) && ofs->tmpfile)
 946                 err = ovl_copy_up_tmpfile(c);
 947         else
 948                 err = ovl_copy_up_workdir(c);
 949         if (err)
 950                 goto out;
 951
 952         if (c->indexed)
 953                 ovl_set_flag(OVL_INDEX, d_inode(c->dentry));
 954
 955         ovl_start_write(c->dentry);
 956         if (to_index) {
 957                 /* Initialize nlink for copy up of disconnected dentry */
 958                 err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);
 959         } else {
 960                 struct inode *udir = d_inode(c->destdir);
 961
 962                 /* Restore timestamps on parent (best effort) */
 963                 inode_lock(udir);
 964                 ovl_set_timestamps(ofs, c->destdir, &c->pstat);
 965                 inode_unlock(udir);
 966
 967                 ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
 968                 ovl_dentry_update_reval(c->dentry, ovl_dentry_upper(c->dentry));
 969         }
 970         ovl_end_write(c->dentry);
 971
 972 out:
 973         if (to_index)
 974                 kfree(c->destname.name);
 975 out_free_fh:
 976         kfree(fh);
 977         return err;
 978 }
 979
 980 static bool ovl_need_meta_copy_up(struct dentry *dentry, umode_t mode,
 981                                   int flags)
 982 {
 983         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 984
 985         if (!ofs->config.metacopy)
 986                 return false;
 987
 988         if (!S_ISREG(mode))
 989                 return false;
 990
 991         if (flags && ((OPEN_FMODE(flags) & FMODE_WRITE) || (flags & O_TRUNC)))
 992                 return false;
 993
 994         /* Fall back to full copy if no fsverity on source data and we require verity */
 995         if (ofs->config.verity_mode == OVL_VERITY_REQUIRE) {
 996                 struct path lowerdata;
 997
 998                 ovl_path_lowerdata(dentry, &lowerdata);
 999
1000                 if (WARN_ON_ONCE(lowerdata.dentry == NULL) ||
1001                     ovl_ensure_verity_loaded(&lowerdata) ||
1002                     !fsverity_active(d_inode(lowerdata.dentry))) {
1003                         return false;
1004                 }
1005         }
1006
1007         return true;
1008 }
1009
1010 static ssize_t ovl_getxattr_value(const struct path *path, char *name, char **value)
1011 {
1012         ssize_t res;
1013         char *buf;
1014
1015         res = ovl_do_getxattr(path, name, NULL, 0);
1016         if (res == -ENODATA || res == -EOPNOTSUPP)
1017                 res = 0;
1018
1019         if (res > 0) {
1020                 buf = kzalloc(res, GFP_KERNEL);
1021                 if (!buf)
1022                         return -ENOMEM;
1023
1024                 res = ovl_do_getxattr(path, name, buf, res);
1025                 if (res < 0)
1026                         kfree(buf);
1027                 else
1028                         *value = buf;
1029         }
1030         return res;
1031 }
1032
1033 /* Copy up data of an inode which was copied up metadata only in the past. */
1034 static int ovl_copy_up_meta_inode_data(struct ovl_copy_up_ctx *c)
1035 {
1036         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
1037         struct path upperpath;
1038         int err;
1039         char *capability = NULL;
1040         ssize_t cap_size;
1041
1042         ovl_path_upper(c->dentry, &upperpath);
1043         if (WARN_ON(upperpath.dentry == NULL))
1044                 return -EIO;
1045
1046         if (c->stat.size) {
1047                 err = cap_size = ovl_getxattr_value(&upperpath, XATTR_NAME_CAPS,
1048                                                     &capability);
1049                 if (cap_size < 0)
1050                         goto out;
1051         }
1052
1053         err = ovl_copy_up_data(c, &upperpath);
1054         if (err)
1055                 goto out_free;
1056
1057         /*
1058          * Writing to upper file will clear security.capability xattr. We
1059          * don't want that to happen for normal copy-up operation.
1060          */
1061         ovl_start_write(c->dentry);
1062         if (capability) {
1063                 err = ovl_do_setxattr(ofs, upperpath.dentry, XATTR_NAME_CAPS,
1064                                       capability, cap_size, 0);
1065         }
1066         if (!err) {
1067                 err = ovl_removexattr(ofs, upperpath.dentry,
1068                                       OVL_XATTR_METACOPY);
1069         }
1070         ovl_end_write(c->dentry);
1071         if (err)
1072                 goto out_free;
1073
1074         ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
1075         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));
1076         ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
1077 out_free:
1078         kfree(capability);
1079 out:
1080         return err;
1081 }
1082
1083 static int ovl_copy_up_one(struct dentry *parent, struct dentry *dentry,
1084                            int flags)
1085 {
1086         int err;
1087         DEFINE_DELAYED_CALL(done);
1088         struct path parentpath;
1089         struct ovl_copy_up_ctx ctx = {
1090                 .parent = parent,
1091                 .dentry = dentry,
1092                 .workdir = ovl_workdir(dentry),
1093         };
1094
1095         if (WARN_ON(!ctx.workdir))
1096                 return -EROFS;
1097
1098         ovl_path_lower(dentry, &ctx.lowerpath);
1099         err = vfs_getattr(&ctx.lowerpath, &ctx.stat,
1100                           STATX_BASIC_STATS, AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
1101         if (err)
1102                 return err;
1103
1104         if (!kuid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.uid) ||
1105             !kgid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.gid))
1106                 return -EOVERFLOW;
1107
1108         ctx.metacopy = ovl_need_meta_copy_up(dentry, ctx.stat.mode, flags);
1109
1110         if (parent) {
1111                 ovl_path_upper(parent, &parentpath);
1112                 ctx.destdir = parentpath.dentry;
1113                 ctx.destname = dentry->d_name;
1114
1115                 err = vfs_getattr(&parentpath, &ctx.pstat,
1116                                   STATX_ATIME | STATX_MTIME,
1117                                   AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
1118                 if (err)
1119                         return err;
1120         }
1121
1122         /* maybe truncate regular file. this has no effect on dirs */
1123         if (flags & O_TRUNC)
1124                 ctx.stat.size = 0;
1125
1126         if (S_ISLNK(ctx.stat.mode)) {
1127                 ctx.link = vfs_get_link(ctx.lowerpath.dentry, &done);
1128                 if (IS_ERR(ctx.link))
1129                         return PTR_ERR(ctx.link);
1130         }
1131
1132         err = ovl_copy_up_start(dentry, flags);
1133         /* err < 0: interrupted, err > 0: raced with another copy-up */
1134         if (unlikely(err)) {
1135                 if (err > 0)
1136                         err = 0;
1137         } else {
1138                 if (!ovl_dentry_upper(dentry))
1139                         err = ovl_do_copy_up(&ctx);
1140                 if (!err && parent && !ovl_dentry_has_upper_alias(dentry))
1141                         err = ovl_link_up(&ctx);
1142                 if (!err && ovl_dentry_needs_data_copy_up_locked(dentry, flags))
1143                         err = ovl_copy_up_meta_inode_data(&ctx);
1144                 ovl_copy_up_end(dentry);
1145         }
1146         do_delayed_call(&done);
1147
1148         return err;
1149 }
1150
1151 static int ovl_copy_up_flags(struct dentry *dentry, int flags)
1152 {
1153         int err = 0;
1154         const struct cred *old_cred;
1155         bool disconnected = (dentry->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED);
1156
1157         /*
1158          * With NFS export, copy up can get called for a disconnected non-dir.
1159          * In this case, we will copy up lower inode to index dir without
1160          * linking it to upper dir.
1161          */
1162         if (WARN_ON(disconnected && d_is_dir(dentry)))
1163                 return -EIO;
1164
1165         /*
1166          * We may not need lowerdata if we are only doing metacopy up, but it is
1167          * not very important to optimize this case, so do lazy lowerdata lookup
1168          * before any copy up, so we can do it before taking ovl_inode_lock().
1169          */
1170         err = ovl_verify_lowerdata(dentry);
1171         if (err)
1172                 return err;
1173
1174         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
1175         while (!err) {
1176                 struct dentry *next;
1177                 struct dentry *parent = NULL;
1178
1179                 if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
1180                         break;
1181
1182                 next = dget(dentry);
1183                 /* find the topmost dentry not yet copied up */
1184                 for (; !disconnected;) {
1185                         parent = dget_parent(next);
1186
1187                         if (ovl_dentry_upper(parent))
1188                                 break;
1189
1190                         dput(next);
1191                         next = parent;
1192                 }
1193
1194                 err = ovl_copy_up_one(parent, next, flags);
1195
1196                 dput(parent);
1197                 dput(next);
1198         }
1199         revert_creds(old_cred);
1200
1201         return err;
1202 }
1203
1204 static bool ovl_open_need_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
1205 {
1206         /* Copy up of disconnected dentry does not set upper alias */
1207         if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
1208                 return false;
1209
1210         if (special_file(d_inode(dentry)->i_mode))
1211                 return false;
1212
1213         if (!ovl_open_flags_need_copy_up(flags))
1214                 return false;
1215
1216         return true;
1217 }
1218
1219 int ovl_maybe_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
1220 {
1221         if (!ovl_open_need_copy_up(dentry, flags))
1222                 return 0;
1223
1224         return ovl_copy_up_flags(dentry, flags);
1225 }
1226
1227 int ovl_copy_up_with_data(struct dentry *dentry)
1228 {
1229         return ovl_copy_up_flags(dentry, O_WRONLY);
1230 }
1231
1232 int ovl_copy_up(struct dentry *dentry)
1233 {
1234         return ovl_copy_up_flags(dentry, 0);
1235 }