fs/overlayfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
   5  */
   6
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/cred.h>
  10 #include <linux/xattr.h>
  11 #include <linux/posix_acl.h>
  12 #include <linux/ratelimit.h>
  13 #include "overlayfs.h"
  14
  15
  16 int ovl_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
  17 {
  18         int err;
  19         bool full_copy_up = false;
  20         struct dentry *upperdentry;
  21         const struct cred *old_cred;
  22
  23         err = setattr_prepare(dentry, attr);
  24         if (err)
  25                 return err;
  26
  27         err = ovl_want_write(dentry);
  28         if (err)
  29                 goto out;
  30
  31         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  32                 struct inode *realinode = d_inode(ovl_dentry_real(dentry));
  33
  34                 err = -ETXTBSY;
  35                 if (atomic_read(&realinode->i_writecount) < 0)
  36                         goto out_drop_write;
  37
  38                 /* Truncate should trigger data copy up as well */
  39                 full_copy_up = true;
  40         }
  41
  42         if (!full_copy_up)
  43                 err = ovl_copy_up(dentry);
  44         else
  45                 err = ovl_copy_up_with_data(dentry);
  46         if (!err) {
  47                 struct inode *winode = NULL;
  48
  49                 upperdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
  50
  51                 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  52                         winode = d_inode(upperdentry);
  53                         err = get_write_access(winode);
  54                         if (err)
  55                                 goto out_drop_write;
  56                 }
  57
  58                 if (attr->ia_valid & (ATTR_KILL_SUID|ATTR_KILL_SGID))
  59                         attr->ia_valid &= ~ATTR_MODE;
  60
  61                 inode_lock(upperdentry->d_inode);
  62                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
  63                 err = notify_change(upperdentry, attr, NULL);
  64                 revert_creds(old_cred);
  65                 if (!err)
  66                         ovl_copyattr(upperdentry->d_inode, dentry->d_inode);
  67                 inode_unlock(upperdentry->d_inode);
  68
  69                 if (winode)
  70                         put_write_access(winode);
  71         }
  72 out_drop_write:
  73         ovl_drop_write(dentry);
  74 out:
  75         return err;
  76 }
  77
  78 static int ovl_map_dev_ino(struct dentry *dentry, struct kstat *stat,
  79                            struct ovl_layer *lower_layer)
  80 {
  81         bool samefs = ovl_same_sb(dentry->d_sb);
  82         unsigned int xinobits = ovl_xino_bits(dentry->d_sb);
  83
  84         if (samefs) {
  85                 /*
  86                  * When all layers are on the same fs, all real inode
  87                  * number are unique, so we use the overlay st_dev,
  88                  * which is friendly to du -x.
  89                  */
  90                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
  91                 return 0;
  92         } else if (xinobits) {
  93                 unsigned int shift = 64 - xinobits;
  94                 /*
  95                  * All inode numbers of underlying fs should not be using the
  96                  * high xinobits, so we use high xinobits to partition the
  97                  * overlay st_ino address space. The high bits holds the fsid
  98                  * (upper fsid is 0). This way overlay inode numbers are unique
  99                  * and all inodes use overlay st_dev. Inode numbers are also
 100                  * persistent for a given layer configuration.
 101                  */
 102                 if (stat->ino >> shift) {
 103                         pr_warn_ratelimited("overlayfs: inode number too big (%pd2, ino=%llu, xinobits=%d)\n",
 104                                             dentry, stat->ino, xinobits);
 105                 } else {
 106                         if (lower_layer)
 107                                 stat->ino |= ((u64)lower_layer->fsid) << shift;
 108
 109                         stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 110                         return 0;
 111                 }
 112         }
 113
 114         /* The inode could not be mapped to a unified st_ino address space */
 115         if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
 116                 /*
 117                  * Always use the overlay st_dev for directories, so 'find
 118                  * -xdev' will scan the entire overlay mount and won't cross the
 119                  * overlay mount boundaries.
 120                  *
 121                  * If not all layers are on the same fs the pair {real st_ino;
 122                  * overlay st_dev} is not unique, so use the non persistent
 123                  * overlay st_ino for directories.
 124                  */
 125                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 126                 stat->ino = dentry->d_inode->i_ino;
 127         } else if (lower_layer && lower_layer->fsid) {
 128                 /*
 129                  * For non-samefs setup, if we cannot map all layers st_ino
 130                  * to a unified address space, we need to make sure that st_dev
 131                  * is unique per lower fs. Upper layer uses real st_dev and
 132                  * lower layers use the unique anonymous bdev assigned to the
 133                  * lower fs.
 134                  */
 135                 stat->dev = lower_layer->fs->pseudo_dev;
 136         }
 137
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 int ovl_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
 142                 u32 request_mask, unsigned int flags)
 143 {
 144         struct dentry *dentry = path->dentry;
 145         enum ovl_path_type type;
 146         struct path realpath;
 147         const struct cred *old_cred;
 148         bool is_dir = S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode);
 149         bool samefs = ovl_same_sb(dentry->d_sb);
 150         struct ovl_layer *lower_layer = NULL;
 151         int err;
 152         bool metacopy_blocks = false;
 153
 154         metacopy_blocks = ovl_is_metacopy_dentry(dentry);
 155
 156         type = ovl_path_real(dentry, &realpath);
 157         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 158         err = vfs_getattr(&realpath, stat, request_mask, flags);
 159         if (err)
 160                 goto out;
 161
 162         /*
 163          * For non-dir or same fs, we use st_ino of the copy up origin.
 164          * This guaranties constant st_dev/st_ino across copy up.
 165          * With xino feature and non-samefs, we use st_ino of the copy up
 166          * origin masked with high bits that represent the layer id.
 167          *
 168          * If lower filesystem supports NFS file handles, this also guaranties
 169          * persistent st_ino across mount cycle.
 170          */
 171         if (!is_dir || samefs || ovl_xino_bits(dentry->d_sb)) {
 172                 if (!OVL_TYPE_UPPER(type)) {
 173                         lower_layer = ovl_layer_lower(dentry);
 174                 } else if (OVL_TYPE_ORIGIN(type)) {
 175                         struct kstat lowerstat;
 176                         u32 lowermask = STATX_INO | STATX_BLOCKS |
 177                                         (!is_dir ? STATX_NLINK : 0);
 178
 179                         ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 180                         err = vfs_getattr(&realpath, &lowerstat,
 181                                           lowermask, flags);
 182                         if (err)
 183                                 goto out;
 184
 185                         /*
 186                          * Lower hardlinks may be broken on copy up to different
 187                          * upper files, so we cannot use the lower origin st_ino
 188                          * for those different files, even for the same fs case.
 189                          *
 190                          * Similarly, several redirected dirs can point to the
 191                          * same dir on a lower layer. With the "verify_lower"
 192                          * feature, we do not use the lower origin st_ino, if
 193                          * we haven't verified that this redirect is unique.
 194                          *
 195                          * With inodes index enabled, it is safe to use st_ino
 196                          * of an indexed origin. The index validates that the
 197                          * upper hardlink is not broken and that a redirected
 198                          * dir is the only redirect to that origin.
 199                          */
 200                         if (ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)) ||
 201                             (!ovl_verify_lower(dentry->d_sb) &&
 202                              (is_dir || lowerstat.nlink == 1))) {
 203                                 lower_layer = ovl_layer_lower(dentry);
 204                                 /*
 205                                  * Cannot use origin st_dev;st_ino because
 206                                  * origin inode content may differ from overlay
 207                                  * inode content.
 208                                  */
 209                                 if (samefs || lower_layer->fsid)
 210                                         stat->ino = lowerstat.ino;
 211                         }
 212
 213                         /*
 214                          * If we are querying a metacopy dentry and lower
 215                          * dentry is data dentry, then use the blocks we
 216                          * queried just now. We don't have to do additional
 217                          * vfs_getattr(). If lower itself is metacopy, then
 218                          * additional vfs_getattr() is unavoidable.
 219                          */
 220                         if (metacopy_blocks &&
 221                             realpath.dentry == ovl_dentry_lowerdata(dentry)) {
 222                                 stat->blocks = lowerstat.blocks;
 223                                 metacopy_blocks = false;
 224                         }
 225                 }
 226
 227                 if (metacopy_blocks) {
 228                         /*
 229                          * If lower is not same as lowerdata or if there was
 230                          * no origin on upper, we can end up here.
 231                          */
 232                         struct kstat lowerdatastat;
 233                         u32 lowermask = STATX_BLOCKS;
 234
 235                         ovl_path_lowerdata(dentry, &realpath);
 236                         err = vfs_getattr(&realpath, &lowerdatastat,
 237                                           lowermask, flags);
 238                         if (err)
 239                                 goto out;
 240                         stat->blocks = lowerdatastat.blocks;
 241                 }
 242         }
 243
 244         err = ovl_map_dev_ino(dentry, stat, lower_layer);
 245         if (err)
 246                 goto out;
 247
 248         /*
 249          * It's probably not worth it to count subdirs to get the
 250          * correct link count.  nlink=1 seems to pacify 'find' and
 251          * other utilities.
 252          */
 253         if (is_dir && OVL_TYPE_MERGE(type))
 254                 stat->nlink = 1;
 255
 256         /*
 257          * Return the overlay inode nlinks for indexed upper inodes.
 258          * Overlay inode nlink counts the union of the upper hardlinks
 259          * and non-covered lower hardlinks. It does not include the upper
 260          * index hardlink.
 261          */
 262         if (!is_dir && ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)))
 263                 stat->nlink = dentry->d_inode->i_nlink;
 264
 265 out:
 266         revert_creds(old_cred);
 267
 268         return err;
 269 }
 270
 271 int ovl_permission(struct inode *inode, int mask)
 272 {
 273         struct inode *upperinode = ovl_inode_upper(inode);
 274         struct inode *realinode = upperinode ?: ovl_inode_lower(inode);
 275         const struct cred *old_cred;
 276         int err;
 277
 278         /* Careful in RCU walk mode */
 279         if (!realinode) {
 280                 WARN_ON(!(mask & MAY_NOT_BLOCK));
 281                 return -ECHILD;
 282         }
 283
 284         /*
 285          * Check overlay inode with the creds of task and underlying inode
 286          * with creds of mounter
 287          */
 288         err = generic_permission(inode, mask);
 289         if (err)
 290                 return err;
 291
 292         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 293         if (!upperinode &&
 294             !special_file(realinode->i_mode) && mask & MAY_WRITE) {
 295                 mask &= ~(MAY_WRITE | MAY_APPEND);
 296                 /* Make sure mounter can read file for copy up later */
 297                 mask |= MAY_READ;
 298         }
 299         err = inode_permission(realinode, mask);
 300         revert_creds(old_cred);
 301
 302         return err;
 303 }
 304
 305 static const char *ovl_get_link(struct dentry *dentry,
 306                                 struct inode *inode,
 307                                 struct delayed_call *done)
 308 {
 309         const struct cred *old_cred;
 310         const char *p;
 311
 312         if (!dentry)
 313                 return ERR_PTR(-ECHILD);
 314
 315         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 316         p = vfs_get_link(ovl_dentry_real(dentry), done);
 317         revert_creds(old_cred);
 318         return p;
 319 }
 320
 321 bool ovl_is_private_xattr(const char *name)
 322 {
 323         return strncmp(name, OVL_XATTR_PREFIX,
 324                        sizeof(OVL_XATTR_PREFIX) - 1) == 0;
 325 }
 326
 327 int ovl_xattr_set(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 328                   const void *value, size_t size, int flags)
 329 {
 330         int err;
 331         struct dentry *upperdentry = ovl_i_dentry_upper(inode);
 332         struct dentry *realdentry = upperdentry ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 333         const struct cred *old_cred;
 334
 335         err = ovl_want_write(dentry);
 336         if (err)
 337                 goto out;
 338
 339         if (!value && !upperdentry) {
 340                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 341                 err = vfs_getxattr(realdentry, name, NULL, 0);
 342                 revert_creds(old_cred);
 343                 if (err < 0)
 344                         goto out_drop_write;
 345         }
 346
 347         if (!upperdentry) {
 348                 err = ovl_copy_up(dentry);
 349                 if (err)
 350                         goto out_drop_write;
 351
 352                 realdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 353         }
 354
 355         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 356         if (value)
 357                 err = vfs_setxattr(realdentry, name, value, size, flags);
 358         else {
 359                 WARN_ON(flags != XATTR_REPLACE);
 360                 err = vfs_removexattr(realdentry, name);
 361         }
 362         revert_creds(old_cred);
 363
 364         /* copy c/mtime */
 365         ovl_copyattr(d_inode(realdentry), inode);
 366
 367 out_drop_write:
 368         ovl_drop_write(dentry);
 369 out:
 370         return err;
 371 }
 372
 373 int ovl_xattr_get(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 374                   void *value, size_t size)
 375 {
 376         ssize_t res;
 377         const struct cred *old_cred;
 378         struct dentry *realdentry =
 379                 ovl_i_dentry_upper(inode) ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 380
 381         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 382         res = vfs_getxattr(realdentry, name, value, size);
 383         revert_creds(old_cred);
 384         return res;
 385 }
 386
 387 static bool ovl_can_list(const char *s)
 388 {
 389         /* List all non-trusted xatts */
 390         if (strncmp(s, XATTR_TRUSTED_PREFIX, XATTR_TRUSTED_PREFIX_LEN) != 0)
 391                 return true;
 392
 393         /* Never list trusted.overlay, list other trusted for superuser only */
 394         return !ovl_is_private_xattr(s) &&
 395                ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
 396 }
 397
 398 ssize_t ovl_listxattr(struct dentry *dentry, char *list, size_t size)
 399 {
 400         struct dentry *realdentry = ovl_dentry_real(dentry);
 401         ssize_t res;
 402         size_t len;
 403         char *s;
 404         const struct cred *old_cred;
 405
 406         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 407         res = vfs_listxattr(realdentry, list, size);
 408         revert_creds(old_cred);
 409         if (res <= 0 || size == 0)
 410                 return res;
 411
 412         /* filter out private xattrs */
 413         for (s = list, len = res; len;) {
 414                 size_t slen = strnlen(s, len) + 1;
 415
 416                 /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
 417                 if (WARN_ON(slen > len))
 418                         return -EIO;
 419
 420                 len -= slen;
 421                 if (!ovl_can_list(s)) {
 422                         res -= slen;
 423                         memmove(s, s + slen, len);
 424                 } else {
 425                         s += slen;
 426                 }
 427         }
 428
 429         return res;
 430 }
 431
 432 struct posix_acl *ovl_get_acl(struct inode *inode, int type)
 433 {
 434         struct inode *realinode = ovl_inode_real(inode);
 435         const struct cred *old_cred;
 436         struct posix_acl *acl;
 437
 438         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_POSIX_ACL) || !IS_POSIXACL(realinode))
 439                 return NULL;
 440
 441         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 442         acl = get_acl(realinode, type);
 443         revert_creds(old_cred);
 444
 445         return acl;
 446 }
 447
 448 int ovl_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *ts, int flags)
 449 {
 450         if (flags & S_ATIME) {
 451                 struct ovl_fs *ofs = inode->i_sb->s_fs_info;
 452                 struct path upperpath = {
 453                         .mnt = ofs->upper_mnt,
 454                         .dentry = ovl_upperdentry_dereference(OVL_I(inode)),
 455                 };
 456
 457                 if (upperpath.dentry) {
 458                         touch_atime(&upperpath);
 459                         inode->i_atime = d_inode(upperpath.dentry)->i_atime;
 460                 }
 461         }
 462         return 0;
 463 }
 464
 465 static int ovl_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
 466                       u64 start, u64 len)
 467 {
 468         int err;
 469         struct inode *realinode = ovl_inode_real(inode);
 470         const struct cred *old_cred;
 471
 472         if (!realinode->i_op->fiemap)
 473                 return -EOPNOTSUPP;
 474
 475         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 476
 477         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC)
 478                 filemap_write_and_wait(realinode->i_mapping);
 479
 480         err = realinode->i_op->fiemap(realinode, fieinfo, start, len);
 481         revert_creds(old_cred);
 482
 483         return err;
 484 }
 485
 486 static const struct inode_operations ovl_file_inode_operations = {
 487         .setattr        = ovl_setattr,
 488         .permission     = ovl_permission,
 489         .getattr        = ovl_getattr,
 490         .listxattr      = ovl_listxattr,
 491         .get_acl        = ovl_get_acl,
 492         .update_time    = ovl_update_time,
 493         .fiemap         = ovl_fiemap,
 494 };
 495
 496 static const struct inode_operations ovl_symlink_inode_operations = {
 497         .setattr        = ovl_setattr,
 498         .get_link       = ovl_get_link,
 499         .getattr        = ovl_getattr,
 500         .listxattr      = ovl_listxattr,
 501         .update_time    = ovl_update_time,
 502 };
 503
 504 static const struct inode_operations ovl_special_inode_operations = {
 505         .setattr        = ovl_setattr,
 506         .permission     = ovl_permission,
 507         .getattr        = ovl_getattr,
 508         .listxattr      = ovl_listxattr,
 509         .get_acl        = ovl_get_acl,
 510         .update_time    = ovl_update_time,
 511 };
 512
 513 static const struct address_space_operations ovl_aops = {
 514         /* For O_DIRECT dentry_open() checks f_mapping->a_ops->direct_IO */
 515         .direct_IO              = noop_direct_IO,
 516 };
 517
 518 /*
 519  * It is possible to stack overlayfs instance on top of another
 520  * overlayfs instance as lower layer. We need to annonate the
 521  * stackable i_mutex locks according to stack level of the super
 522  * block instance. An overlayfs instance can never be in stack
 523  * depth 0 (there is always a real fs below it).  An overlayfs
 524  * inode lock will use the lockdep annotaion ovl_i_mutex_key[depth].
 525  *
 526  * For example, here is a snip from /proc/lockdep_chains after
 527  * dir_iterate of nested overlayfs:
 528  *
 529  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]   (stack_depth=2)
 530  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]#2 (stack_depth=1)
 531  * [...] &type->i_mutex_dir_key        (stack_depth=0)
 532  */
 533 #define OVL_MAX_NESTING FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH
 534
 535 static inline void ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
 536 {
 537 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 538         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_key[OVL_MAX_NESTING];
 539         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_dir_key[OVL_MAX_NESTING];
 540         static struct lock_class_key ovl_i_lock_key[OVL_MAX_NESTING];
 541
 542         int depth = inode->i_sb->s_stack_depth - 1;
 543
 544         if (WARN_ON_ONCE(depth < 0 || depth >= OVL_MAX_NESTING))
 545                 depth = 0;
 546
 547         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 548                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_dir_key[depth]);
 549         else
 550                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_key[depth]);
 551
 552         lockdep_set_class(&OVL_I(inode)->lock, &ovl_i_lock_key[depth]);
 553 #endif
 554 }
 555
 556 static void ovl_fill_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev,
 557                            unsigned long ino, int fsid)
 558 {
 559         int xinobits = ovl_xino_bits(inode->i_sb);
 560
 561         /*
 562          * When d_ino is consistent with st_ino (samefs or i_ino has enough
 563          * bits to encode layer), set the same value used for st_ino to i_ino,
 564          * so inode number exposed via /proc/locks and a like will be
 565          * consistent with d_ino and st_ino values. An i_ino value inconsistent
 566          * with d_ino also causes nfsd readdirplus to fail.  When called from
 567          * ovl_new_inode(), ino arg is 0, so i_ino will be updated to real
 568          * upper inode i_ino on ovl_inode_init() or ovl_inode_update().
 569          */
 570         if (ovl_same_sb(inode->i_sb) || xinobits) {
 571                 inode->i_ino = ino;
 572                 if (xinobits && fsid && !(ino >> (64 - xinobits)))
 573                         inode->i_ino |= (unsigned long)fsid << (64 - xinobits);
 574         } else {
 575                 inode->i_ino = get_next_ino();
 576         }
 577         inode->i_mode = mode;
 578         inode->i_flags |= S_NOCMTIME;
 579 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 580         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_DONT_CACHE;
 581 #endif
 582
 583         ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
 584
 585         switch (mode & S_IFMT) {
 586         case S_IFREG:
 587                 inode->i_op = &ovl_file_inode_operations;
 588                 inode->i_fop = &ovl_file_operations;
 589                 inode->i_mapping->a_ops = &ovl_aops;
 590                 break;
 591
 592         case S_IFDIR:
 593                 inode->i_op = &ovl_dir_inode_operations;
 594                 inode->i_fop = &ovl_dir_operations;
 595                 break;
 596
 597         case S_IFLNK:
 598                 inode->i_op = &ovl_symlink_inode_operations;
 599                 break;
 600
 601         default:
 602                 inode->i_op = &ovl_special_inode_operations;
 603                 init_special_inode(inode, mode, rdev);
 604                 break;
 605         }
 606 }
 607
 608 /*
 609  * With inodes index enabled, an overlay inode nlink counts the union of upper
 610  * hardlinks and non-covered lower hardlinks. During the lifetime of a non-pure
 611  * upper inode, the following nlink modifying operations can happen:
 612  *
 613  * 1. Lower hardlink copy up
 614  * 2. Upper hardlink created, unlinked or renamed over
 615  * 3. Lower hardlink whiteout or renamed over
 616  *
 617  * For the first, copy up case, the union nlink does not change, whether the
 618  * operation succeeds or fails, but the upper inode nlink may change.
 619  * Therefore, before copy up, we store the union nlink value relative to the
 620  * lower inode nlink in the index inode xattr trusted.overlay.nlink.
 621  *
 622  * For the second, upper hardlink case, the union nlink should be incremented
 623  * or decremented IFF the operation succeeds, aligned with nlink change of the
 624  * upper inode. Therefore, before link/unlink/rename, we store the union nlink
 625  * value relative to the upper inode nlink in the index inode.
 626  *
 627  * For the last, lower cover up case, we simplify things by preceding the
 628  * whiteout or cover up with copy up. This makes sure that there is an index
 629  * upper inode where the nlink xattr can be stored before the copied up upper
 630  * entry is unlink.
 631  */
 632 #define OVL_NLINK_ADD_UPPER     (1 << 0)
 633
 634 /*
 635  * On-disk format for indexed nlink:
 636  *
 637  * nlink relative to the upper inode - "U[+-]NUM"
 638  * nlink relative to the lower inode - "L[+-]NUM"
 639  */
 640
 641 static int ovl_set_nlink_common(struct dentry *dentry,
 642                                 struct dentry *realdentry, const char *format)
 643 {
 644         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 645         struct inode *realinode = d_inode(realdentry);
 646         char buf[13];
 647         int len;
 648
 649         len = snprintf(buf, sizeof(buf), format,
 650                        (int) (inode->i_nlink - realinode->i_nlink));
 651
 652         if (WARN_ON(len >= sizeof(buf)))
 653                 return -EIO;
 654
 655         return ovl_do_setxattr(ovl_dentry_upper(dentry),
 656                                OVL_XATTR_NLINK, buf, len, 0);
 657 }
 658
 659 int ovl_set_nlink_upper(struct dentry *dentry)
 660 {
 661         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_upper(dentry), "U%+i");
 662 }
 663
 664 int ovl_set_nlink_lower(struct dentry *dentry)
 665 {
 666         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_lower(dentry), "L%+i");
 667 }
 668
 669 unsigned int ovl_get_nlink(struct dentry *lowerdentry,
 670                            struct dentry *upperdentry,
 671                            unsigned int fallback)
 672 {
 673         int nlink_diff;
 674         int nlink;
 675         char buf[13];
 676         int err;
 677
 678         if (!lowerdentry || !upperdentry || d_inode(lowerdentry)->i_nlink == 1)
 679                 return fallback;
 680
 681         err = vfs_getxattr(upperdentry, OVL_XATTR_NLINK, &buf, sizeof(buf) - 1);
 682         if (err < 0)
 683                 goto fail;
 684
 685         buf[err] = '\0';
 686         if ((buf[0] != 'L' && buf[0] != 'U') ||
 687             (buf[1] != '+' && buf[1] != '-'))
 688                 goto fail;
 689
 690         err = kstrtoint(buf + 1, 10, &nlink_diff);
 691         if (err < 0)
 692                 goto fail;
 693
 694         nlink = d_inode(buf[0] == 'L' ? lowerdentry : upperdentry)->i_nlink;
 695         nlink += nlink_diff;
 696
 697         if (nlink <= 0)
 698                 goto fail;
 699
 700         return nlink;
 701
 702 fail:
 703         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to get index nlink (%pd2, err=%i)\n",
 704                             upperdentry, err);
 705         return fallback;
 706 }
 707
 708 struct inode *ovl_new_inode(struct super_block *sb, umode_t mode, dev_t rdev)
 709 {
 710         struct inode *inode;
 711
 712         inode = new_inode(sb);
 713         if (inode)
 714                 ovl_fill_inode(inode, mode, rdev, 0, 0);
 715
 716         return inode;
 717 }
 718
 719 static int ovl_inode_test(struct inode *inode, void *data)
 720 {
 721         return inode->i_private == data;
 722 }
 723
 724 static int ovl_inode_set(struct inode *inode, void *data)
 725 {
 726         inode->i_private = data;
 727         return 0;
 728 }
 729
 730 static bool ovl_verify_inode(struct inode *inode, struct dentry *lowerdentry,
 731                              struct dentry *upperdentry, bool strict)
 732 {
 733         /*
 734          * For directories, @strict verify from lookup path performs consistency
 735          * checks, so NULL lower/upper in dentry must match NULL lower/upper in
 736          * inode. Non @strict verify from NFS handle decode path passes NULL for
 737          * 'unknown' lower/upper.
 738          */
 739         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && strict) {
 740                 /* Real lower dir moved to upper layer under us? */
 741                 if (!lowerdentry && ovl_inode_lower(inode))
 742                         return false;
 743
 744                 /* Lookup of an uncovered redirect origin? */
 745                 if (!upperdentry && ovl_inode_upper(inode))
 746                         return false;
 747         }
 748
 749         /*
 750          * Allow non-NULL lower inode in ovl_inode even if lowerdentry is NULL.
 751          * This happens when finding a copied up overlay inode for a renamed
 752          * or hardlinked overlay dentry and lower dentry cannot be followed
 753          * by origin because lower fs does not support file handles.
 754          */
 755         if (lowerdentry && ovl_inode_lower(inode) != d_inode(lowerdentry))
 756                 return false;
 757
 758         /*
 759          * Allow non-NULL __upperdentry in inode even if upperdentry is NULL.
 760          * This happens when finding a lower alias for a copied up hard link.
 761          */
 762         if (upperdentry && ovl_inode_upper(inode) != d_inode(upperdentry))
 763                 return false;
 764
 765         return true;
 766 }
 767
 768 struct inode *ovl_lookup_inode(struct super_block *sb, struct dentry *real,
 769                                bool is_upper)
 770 {
 771         struct inode *inode, *key = d_inode(real);
 772
 773         inode = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
 774         if (!inode)
 775                 return NULL;
 776
 777         if (!ovl_verify_inode(inode, is_upper ? NULL : real,
 778                               is_upper ? real : NULL, false)) {
 779                 iput(inode);
 780                 return ERR_PTR(-ESTALE);
 781         }
 782
 783         return inode;
 784 }
 785
 786 bool ovl_lookup_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
 787 {
 788         struct inode *key = d_inode(dir);
 789         struct inode *trap;
 790         bool res;
 791
 792         trap = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
 793         if (!trap)
 794                 return false;
 795
 796         res = IS_DEADDIR(trap) && !ovl_inode_upper(trap) &&
 797                                   !ovl_inode_lower(trap);
 798
 799         iput(trap);
 800         return res;
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Create an inode cache entry for layer root dir, that will intentionally
 805  * fail ovl_verify_inode(), so any lookup that will find some layer root
 806  * will fail.
 807  */
 808 struct inode *ovl_get_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
 809 {
 810         struct inode *key = d_inode(dir);
 811         struct inode *trap;
 812
 813         if (!d_is_dir(dir))
 814                 return ERR_PTR(-ENOTDIR);
 815
 816         trap = iget5_locked(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test,
 817                             ovl_inode_set, key);
 818         if (!trap)
 819                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 820
 821         if (!(trap->i_state & I_NEW)) {
 822                 /* Conflicting layer roots? */
 823                 iput(trap);
 824                 return ERR_PTR(-ELOOP);
 825         }
 826
 827         trap->i_mode = S_IFDIR;
 828         trap->i_flags = S_DEAD;
 829         unlock_new_inode(trap);
 830
 831         return trap;
 832 }
 833
 834 /*
 835  * Does overlay inode need to be hashed by lower inode?
 836  */
 837 static bool ovl_hash_bylower(struct super_block *sb, struct dentry *upper,
 838                              struct dentry *lower, struct dentry *index)
 839 {
 840         struct ovl_fs *ofs = sb->s_fs_info;
 841
 842         /* No, if pure upper */
 843         if (!lower)
 844                 return false;
 845
 846         /* Yes, if already indexed */
 847         if (index)
 848                 return true;
 849
 850         /* Yes, if won't be copied up */
 851         if (!ofs->upper_mnt)
 852                 return true;
 853
 854         /* No, if lower hardlink is or will be broken on copy up */
 855         if ((upper || !ovl_indexdir(sb)) &&
 856             !d_is_dir(lower) && d_inode(lower)->i_nlink > 1)
 857                 return false;
 858
 859         /* No, if non-indexed upper with NFS export */
 860         if (sb->s_export_op && upper)
 861                 return false;
 862
 863         /* Otherwise, hash by lower inode for fsnotify */
 864         return true;
 865 }
 866
 867 static struct inode *ovl_iget5(struct super_block *sb, struct inode *newinode,
 868                                struct inode *key)
 869 {
 870         return newinode ? inode_insert5(newinode, (unsigned long) key,
 871                                          ovl_inode_test, ovl_inode_set, key) :
 872                           iget5_locked(sb, (unsigned long) key,
 873                                        ovl_inode_test, ovl_inode_set, key);
 874 }
 875
 876 struct inode *ovl_get_inode(struct super_block *sb,
 877                             struct ovl_inode_params *oip)
 878 {
 879         struct dentry *upperdentry = oip->upperdentry;
 880         struct ovl_path *lowerpath = oip->lowerpath;
 881         struct inode *realinode = upperdentry ? d_inode(upperdentry) : NULL;
 882         struct inode *inode;
 883         struct dentry *lowerdentry = lowerpath ? lowerpath->dentry : NULL;
 884         bool bylower = ovl_hash_bylower(sb, upperdentry, lowerdentry,
 885                                         oip->index);
 886         int fsid = bylower ? lowerpath->layer->fsid : 0;
 887         bool is_dir, metacopy = false;
 888         unsigned long ino = 0;
 889         int err = oip->newinode ? -EEXIST : -ENOMEM;
 890
 891         if (!realinode)
 892                 realinode = d_inode(lowerdentry);
 893
 894         /*
 895          * Copy up origin (lower) may exist for non-indexed upper, but we must
 896          * not use lower as hash key if this is a broken hardlink.
 897          */
 898         is_dir = S_ISDIR(realinode->i_mode);
 899         if (upperdentry || bylower) {
 900                 struct inode *key = d_inode(bylower ? lowerdentry :
 901                                                       upperdentry);
 902                 unsigned int nlink = is_dir ? 1 : realinode->i_nlink;
 903
 904                 inode = ovl_iget5(sb, oip->newinode, key);
 905                 if (!inode)
 906                         goto out_err;
 907                 if (!(inode->i_state & I_NEW)) {
 908                         /*
 909                          * Verify that the underlying files stored in the inode
 910                          * match those in the dentry.
 911                          */
 912                         if (!ovl_verify_inode(inode, lowerdentry, upperdentry,
 913                                               true)) {
 914                                 iput(inode);
 915                                 err = -ESTALE;
 916                                 goto out_err;
 917                         }
 918
 919                         dput(upperdentry);
 920                         kfree(oip->redirect);
 921                         goto out;
 922                 }
 923
 924                 /* Recalculate nlink for non-dir due to indexing */
 925                 if (!is_dir)
 926                         nlink = ovl_get_nlink(lowerdentry, upperdentry, nlink);
 927                 set_nlink(inode, nlink);
 928                 ino = key->i_ino;
 929         } else {
 930                 /* Lower hardlink that will be broken on copy up */
 931                 inode = new_inode(sb);
 932                 if (!inode) {
 933                         err = -ENOMEM;
 934                         goto out_err;
 935                 }
 936                 ino = realinode->i_ino;
 937                 fsid = lowerpath->layer->fsid;
 938         }
 939         ovl_fill_inode(inode, realinode->i_mode, realinode->i_rdev, ino, fsid);
 940         ovl_inode_init(inode, upperdentry, lowerdentry, oip->lowerdata);
 941
 942         if (upperdentry && ovl_is_impuredir(upperdentry))
 943                 ovl_set_flag(OVL_IMPURE, inode);
 944
 945         if (oip->index)
 946                 ovl_set_flag(OVL_INDEX, inode);
 947
 948         if (upperdentry) {
 949                 err = ovl_check_metacopy_xattr(upperdentry);
 950                 if (err < 0)
 951                         goto out_err;
 952                 metacopy = err;
 953                 if (!metacopy)
 954                         ovl_set_flag(OVL_UPPERDATA, inode);
 955         }
 956
 957         OVL_I(inode)->redirect = oip->redirect;
 958
 959         if (bylower)
 960                 ovl_set_flag(OVL_CONST_INO, inode);
 961
 962         /* Check for non-merge dir that may have whiteouts */
 963         if (is_dir) {
 964                 if (((upperdentry && lowerdentry) || oip->numlower > 1) ||
 965                     ovl_check_origin_xattr(upperdentry ?: lowerdentry)) {
 966                         ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
 967                 }
 968         }
 969
 970         if (inode->i_state & I_NEW)
 971                 unlock_new_inode(inode);
 972 out:
 973         return inode;
 974
 975 out_err:
 976         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to get inode (%i)\n", err);
 977         inode = ERR_PTR(err);
 978         goto out;
 979 }