Quelle  file.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Copyright (C) 2012-2013 Samsung Electronics Co., Ltd.
 */

#include <linux/slab.h>
#include <linux/compat.h>
#include <linux/cred.h>
#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/fsnotify.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/msdos_fs.h>
#include <linux/writeback.h>

#include "exfat_raw.h"
#include "exfat_fs.h"

static int exfat_cont_expand(struct inode *inode, loff_t size)
{
 int ret;
 unsigned int num_clusters, new_num_clusters, last_clu;
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct exfat_sb_info *sbi = EXFAT_SB(sb);
 struct exfat_chain clu;

 ret = inode_newsize_ok(inode, size);
 if (ret)
  return ret;

 num_clusters = EXFAT_B_TO_CLU(exfat_ondisk_size(inode), sbi);
 new_num_clusters = EXFAT_B_TO_CLU_ROUND_UP(size, sbi);

 if (new_num_clusters == num_clusters)
  goto out;

 if (num_clusters) {
  exfat_chain_set(&clu, ei->start_clu, num_clusters, ei->flags);
  ret = exfat_find_last_cluster(sb, &clu, &last_clu);
  if (ret)
   return ret;

  clu.dir = last_clu + 1;
 } else {
  last_clu = EXFAT_EOF_CLUSTER;
  clu.dir = EXFAT_EOF_CLUSTER;
 }

 clu.size = 0;
 clu.flags = ei->flags;

 ret = exfat_alloc_cluster(inode, new_num_clusters - num_clusters,
   &clu, inode_needs_sync(inode));
 if (ret)
  return ret;

 /* Append new clusters to chain */
 if (num_clusters) {
  if (clu.flags != ei->flags)
   if (exfat_chain_cont_cluster(sb, ei->start_clu, num_clusters))
    goto free_clu;

  if (clu.flags == ALLOC_FAT_CHAIN)
   if (exfat_ent_set(sb, last_clu, clu.dir))
    goto free_clu;
 } else
  ei->start_clu = clu.dir;

 ei->flags = clu.flags;

out:
 inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
 /* Expanded range not zeroed, do not update valid_size */
 i_size_write(inode, size);

 inode->i_blocks = round_up(size, sbi->cluster_size) >> 9;
 mark_inode_dirty(inode);

 if (IS_SYNC(inode))
  return write_inode_now(inode, 1);

 return 0;

free_clu:
 exfat_free_cluster(inode, &clu);
 return -EIO;
}

static bool exfat_allow_set_time(struct mnt_idmap *idmap,
     struct exfat_sb_info *sbi, struct inode *inode)
{
 mode_t allow_utime = sbi->options.allow_utime;

 if (!vfsuid_eq_kuid(i_uid_into_vfsuid(idmap, inode),
       current_fsuid())) {
  if (vfsgid_in_group_p(i_gid_into_vfsgid(idmap, inode)))
   allow_utime >>= 3;
  if (allow_utime & MAY_WRITE)
   return true;
 }

 /* use a default check */
 return false;
}

static int exfat_sanitize_mode(const struct exfat_sb_info *sbi,
  struct inode *inode, umode_t *mode_ptr)
{
 mode_t i_mode, mask, perm;

 i_mode = inode->i_mode;

 mask = (S_ISREG(i_mode) || S_ISLNK(i_mode)) ?
  sbi->options.fs_fmask : sbi->options.fs_dmask;
 perm = *mode_ptr & ~(S_IFMT | mask);

 /* Of the r and x bits, all (subject to umask) must be present.*/
 if ((perm & 0555) != (i_mode & 0555))
  return -EPERM;

 if (exfat_mode_can_hold_ro(inode)) {
  /*
 * Of the w bits, either all (subject to umask) or none must
 * be present.
 */
  if ((perm & 0222) && ((perm & 0222) != (0222 & ~mask)))
   return -EPERM;
 } else {
  /*
 * If exfat_mode_can_hold_ro(inode) is false, can't change
 * w bits.
 */
  if ((perm & 0222) != (0222 & ~mask))
   return -EPERM;
 }

 *mode_ptr &= S_IFMT | perm;

 return 0;
}

/* resize the file length */
int __exfat_truncate(struct inode *inode)
{
 unsigned int num_clusters_new, num_clusters_phys;
 unsigned int last_clu = EXFAT_FREE_CLUSTER;
 struct exfat_chain clu;
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct exfat_sb_info *sbi = EXFAT_SB(sb);
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);

 /* check if the given file ID is opened */
 if (ei->type != TYPE_FILE && ei->type != TYPE_DIR)
  return -EPERM;

 exfat_set_volume_dirty(sb);

 num_clusters_new = EXFAT_B_TO_CLU_ROUND_UP(i_size_read(inode), sbi);
 num_clusters_phys = EXFAT_B_TO_CLU(exfat_ondisk_size(inode), sbi);

 exfat_chain_set(&clu, ei->start_clu, num_clusters_phys, ei->flags);

 if (i_size_read(inode) > 0) {
  /*
 * Truncate FAT chain num_clusters after the first cluster
 * num_clusters = min(new, phys);
 */
  unsigned int num_clusters =
   min(num_clusters_new, num_clusters_phys);

  /*
 * Follow FAT chain
 * (defensive coding - works fine even with corrupted FAT table
 */
  if (clu.flags == ALLOC_NO_FAT_CHAIN) {
   clu.dir += num_clusters;
   clu.size -= num_clusters;
  } else {
   while (num_clusters > 0) {
    last_clu = clu.dir;
    if (exfat_get_next_cluster(sb, &(clu.dir)))
     return -EIO;

    num_clusters--;
    clu.size--;
   }
  }
 } else {
  ei->flags = ALLOC_NO_FAT_CHAIN;
  ei->start_clu = EXFAT_EOF_CLUSTER;
 }

 if (i_size_read(inode) < ei->valid_size)
  ei->valid_size = i_size_read(inode);

 if (ei->type == TYPE_FILE)
  ei->attr |= EXFAT_ATTR_ARCHIVE;

 /*
 * update the directory entry
 *
 * If the directory entry is updated by mark_inode_dirty(), the
 * directory entry will be written after a writeback cycle of
 * updating the bitmap/FAT, which may result in clusters being
 * freed but referenced by the directory entry in the event of a
 * sudden power failure.
 * __exfat_write_inode() is called for directory entry, bitmap
 * and FAT to be written in a same writeback.
 */
 if (__exfat_write_inode(inode, inode_needs_sync(inode)))
  return -EIO;

 /* cut off from the FAT chain */
 if (ei->flags == ALLOC_FAT_CHAIN && last_clu != EXFAT_FREE_CLUSTER &&
   last_clu != EXFAT_EOF_CLUSTER) {
  if (exfat_ent_set(sb, last_clu, EXFAT_EOF_CLUSTER))
   return -EIO;
 }

 /* invalidate cache and free the clusters */
 /* clear exfat cache */
 exfat_cache_inval_inode(inode);

 /* hint information */
 ei->hint_bmap.off = EXFAT_EOF_CLUSTER;
 ei->hint_bmap.clu = EXFAT_EOF_CLUSTER;

 /* hint_stat will be used if this is directory. */
 ei->hint_stat.eidx = 0;
 ei->hint_stat.clu = ei->start_clu;
 ei->hint_femp.eidx = EXFAT_HINT_NONE;

 /* free the clusters */
 if (exfat_free_cluster(inode, &clu))
  return -EIO;

 return 0;
}

void exfat_truncate(struct inode *inode)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct exfat_sb_info *sbi = EXFAT_SB(sb);
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);
 int err;

 mutex_lock(&sbi->s_lock);
 if (ei->start_clu == 0) {
  /*
 * Empty start_clu != ~0 (not allocated)
 */
  exfat_fs_error(sb, "tried to truncate zeroed cluster.");
  goto write_size;
 }

 err = __exfat_truncate(inode);
 if (err)
  goto write_size;

 inode->i_blocks = round_up(i_size_read(inode), sbi->cluster_size) >> 9;
write_size:
 mutex_unlock(&sbi->s_lock);
}

int exfat_getattr(struct mnt_idmap *idmap, const struct path *path,
    struct kstat *stat, unsigned int request_mask,
    unsigned int query_flags)
{
 struct inode *inode = d_backing_inode(path->dentry);
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);

 generic_fillattr(idmap, request_mask, inode, stat);
 exfat_truncate_atime(&stat->atime);
 stat->result_mask |= STATX_BTIME;
 stat->btime.tv_sec = ei->i_crtime.tv_sec;
 stat->btime.tv_nsec = ei->i_crtime.tv_nsec;
 stat->blksize = EXFAT_SB(inode->i_sb)->cluster_size;
 return 0;
}

int exfat_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
    struct iattr *attr)
{
 struct exfat_sb_info *sbi = EXFAT_SB(dentry->d_sb);
 struct inode *inode = dentry->d_inode;
 unsigned int ia_valid;
 int error;

 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(inode->i_sb)))
  return -EIO;

 if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) &&
     attr->ia_size > i_size_read(inode)) {
  error = exfat_cont_expand(inode, attr->ia_size);
  if (error || attr->ia_valid == ATTR_SIZE)
   return error;
  attr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 }

 /* Check for setting the inode time. */
 ia_valid = attr->ia_valid;
 if ((ia_valid & (ATTR_MTIME_SET | ATTR_ATIME_SET | ATTR_TIMES_SET)) &&
     exfat_allow_set_time(idmap, sbi, inode)) {
  attr->ia_valid &= ~(ATTR_MTIME_SET | ATTR_ATIME_SET |
    ATTR_TIMES_SET);
 }

 error = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
 attr->ia_valid = ia_valid;
 if (error)
  goto out;

 if (((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
       (!uid_eq(from_vfsuid(idmap, i_user_ns(inode), attr->ia_vfsuid),
        sbi->options.fs_uid))) ||
     ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
       (!gid_eq(from_vfsgid(idmap, i_user_ns(inode), attr->ia_vfsgid),
        sbi->options.fs_gid))) ||
     ((attr->ia_valid & ATTR_MODE) &&
      (attr->ia_mode & ~(S_IFREG | S_IFLNK | S_IFDIR | 0777)))) {
  error = -EPERM;
  goto out;
 }

 /*
 * We don't return -EPERM here. Yes, strange, but this is too
 * old behavior.
 */
 if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
  if (exfat_sanitize_mode(sbi, inode, &attr->ia_mode) < 0)
   attr->ia_valid &= ~ATTR_MODE;
 }

 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)
  inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));

 setattr_copy(idmap, inode, attr);
 exfat_truncate_inode_atime(inode);

 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  error = exfat_block_truncate_page(inode, attr->ia_size);
  if (error)
   goto out;

  down_write(&EXFAT_I(inode)->truncate_lock);
  truncate_setsize(inode, attr->ia_size);

  /*
 * __exfat_write_inode() is called from exfat_truncate(), inode
 * is already written by it, so mark_inode_dirty() is unneeded.
 */
  exfat_truncate(inode);
  up_write(&EXFAT_I(inode)->truncate_lock);
 } else
  mark_inode_dirty(inode);

out:
 return error;
}

/*
 * modified ioctls from fat/file.c by Welmer Almesberger
 */
static int exfat_ioctl_get_attributes(struct inode *inode, u32 __user *user_attr)
{
 u32 attr;

 inode_lock_shared(inode);
 attr = exfat_make_attr(inode);
 inode_unlock_shared(inode);

 return put_user(attr, user_attr);
}

static int exfat_ioctl_set_attributes(struct file *file, u32 __user *user_attr)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct exfat_sb_info *sbi = EXFAT_SB(inode->i_sb);
 int is_dir = S_ISDIR(inode->i_mode);
 u32 attr, oldattr;
 struct iattr ia;
 int err;

 err = get_user(attr, user_attr);
 if (err)
  goto out;

 err = mnt_want_write_file(file);
 if (err)
  goto out;
 inode_lock(inode);

 oldattr = exfat_make_attr(inode);

 /*
 * Mask attributes so we don't set reserved fields.
 */
 attr &= (EXFAT_ATTR_READONLY | EXFAT_ATTR_HIDDEN | EXFAT_ATTR_SYSTEM |
   EXFAT_ATTR_ARCHIVE);
 attr |= (is_dir ? EXFAT_ATTR_SUBDIR : 0);

 /* Equivalent to a chmod() */
 ia.ia_valid = ATTR_MODE | ATTR_CTIME;
 ia.ia_ctime = current_time(inode);
 if (is_dir)
  ia.ia_mode = exfat_make_mode(sbi, attr, 0777);
 else
  ia.ia_mode = exfat_make_mode(sbi, attr, 0666 | (inode->i_mode & 0111));

 /* The root directory has no attributes */
 if (inode->i_ino == EXFAT_ROOT_INO && attr != EXFAT_ATTR_SUBDIR) {
  err = -EINVAL;
  goto out_unlock_inode;
 }

 if (((attr | oldattr) & EXFAT_ATTR_SYSTEM) &&
     !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
  err = -EPERM;
  goto out_unlock_inode;
 }

 /*
 * The security check is questionable...  We single
 * out the RO attribute for checking by the security
 * module, just because it maps to a file mode.
 */
 err = security_inode_setattr(file_mnt_idmap(file),
         file->f_path.dentry, &ia);
 if (err)
  goto out_unlock_inode;

 /* This MUST be done before doing anything irreversible... */
 err = exfat_setattr(file_mnt_idmap(file), file->f_path.dentry, &ia);
 if (err)
  goto out_unlock_inode;

 fsnotify_change(file->f_path.dentry, ia.ia_valid);

 exfat_save_attr(inode, attr);
 mark_inode_dirty(inode);
out_unlock_inode:
 inode_unlock(inode);
 mnt_drop_write_file(file);
out:
 return err;
}

static int exfat_ioctl_fitrim(struct inode *inode, unsigned long arg)
{
 struct fstrim_range range;
 int ret = 0;

 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 if (!bdev_max_discard_sectors(inode->i_sb->s_bdev))
  return -EOPNOTSUPP;

 if (copy_from_user(&range, (struct fstrim_range __user *)arg, sizeof(range)))
  return -EFAULT;

 range.minlen = max_t(unsigned int, range.minlen,
    bdev_discard_granularity(inode->i_sb->s_bdev));

 ret = exfat_trim_fs(inode, &range);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (copy_to_user((struct fstrim_range __user *)arg, &range, sizeof(range)))
  return -EFAULT;

 return 0;
}

static int exfat_ioctl_shutdown(struct super_block *sb, unsigned long arg)
{
 u32 flags;

 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 if (get_user(flags, (__u32 __user *)arg))
  return -EFAULT;

 return exfat_force_shutdown(sb, flags);
}

long exfat_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 struct inode *inode = file_inode(filp);
 u32 __user *user_attr = (u32 __user *)arg;

 switch (cmd) {
 case FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES:
  return exfat_ioctl_get_attributes(inode, user_attr);
 case FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES:
  return exfat_ioctl_set_attributes(filp, user_attr);
 case EXFAT_IOC_SHUTDOWN:
  return exfat_ioctl_shutdown(inode->i_sb, arg);
 case FITRIM:
  return exfat_ioctl_fitrim(inode, arg);
 default:
  return -ENOTTY;
 }
}

#ifdef CONFIG_COMPAT
long exfat_compat_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd,
    unsigned long arg)
{
 return exfat_ioctl(filp, cmd, (unsigned long)compat_ptr(arg));
}
#endif

int exfat_file_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
{
 struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
 int err;

 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(inode->i_sb)))
  return -EIO;

 err = __generic_file_fsync(filp, start, end, datasync);
 if (err)
  return err;

 err = sync_blockdev(inode->i_sb->s_bdev);
 if (err)
  return err;

 return blkdev_issue_flush(inode->i_sb->s_bdev);
}

static int exfat_extend_valid_size(struct inode *inode, loff_t new_valid_size)
{
 int err;
 loff_t pos;
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 const struct address_space_operations *ops = mapping->a_ops;

 pos = ei->valid_size;
 while (pos < new_valid_size) {
  u32 len;
  struct folio *folio;
  unsigned long off;

  len = PAGE_SIZE - (pos & (PAGE_SIZE - 1));
  if (pos + len > new_valid_size)
   len = new_valid_size - pos;

  err = ops->write_begin(NULL, mapping, pos, len, &folio, NULL);
  if (err)
   goto out;

  off = offset_in_folio(folio, pos);
  folio_zero_new_buffers(folio, off, off + len);

  err = ops->write_end(NULL, mapping, pos, len, len, folio, NULL);
  if (err < 0)
   goto out;
  pos += len;

  balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
  cond_resched();
 }

 return 0;

out:
 return err;
}

static ssize_t exfat_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
{
 ssize_t ret;
 struct file *file = iocb->ki_filp;
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);
 loff_t pos = iocb->ki_pos;
 loff_t valid_size;

 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(inode->i_sb)))
  return -EIO;

 inode_lock(inode);

 valid_size = ei->valid_size;

 ret = generic_write_checks(iocb, iter);
 if (ret <= 0)
  goto unlock;

 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
  unsigned long align = pos | iov_iter_alignment(iter);

  if (!IS_ALIGNED(align, i_blocksize(inode)) &&
      !IS_ALIGNED(align, bdev_logical_block_size(inode->i_sb->s_bdev))) {
   ret = -EINVAL;
   goto unlock;
  }
 }

 if (pos > valid_size) {
  ret = exfat_extend_valid_size(inode, pos);
  if (ret < 0 && ret != -ENOSPC) {
   exfat_err(inode->i_sb,
    "write: fail to zero from %llu to %llu(%zd)",
    valid_size, pos, ret);
  }
  if (ret < 0)
   goto unlock;
 }

 ret = __generic_file_write_iter(iocb, iter);
 if (ret < 0)
  goto unlock;

 inode_unlock(inode);

 if (pos > valid_size)
  pos = valid_size;

 if (iocb->ki_pos > pos) {
  ssize_t err = generic_write_sync(iocb, iocb->ki_pos - pos);
  if (err < 0)
   return err;
 }

 return ret;

unlock:
 inode_unlock(inode);

 return ret;
}

static ssize_t exfat_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
{
 struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);

 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(inode->i_sb)))
  return -EIO;

 return generic_file_read_iter(iocb, iter);
}

static vm_fault_t exfat_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
{
 int err;
 struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 struct file *file = vma->vm_file;
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct exfat_inode_info *ei = EXFAT_I(inode);
 loff_t start, end;

 if (!inode_trylock(inode))
  return VM_FAULT_RETRY;

 start = ((loff_t)vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
 end = min_t(loff_t, i_size_read(inode),
   start + vma->vm_end - vma->vm_start);

 if (ei->valid_size < end) {
  err = exfat_extend_valid_size(inode, end);
  if (err < 0) {
   inode_unlock(inode);
   return vmf_fs_error(err);
  }
 }

 inode_unlock(inode);

 return filemap_page_mkwrite(vmf);
}

static const struct vm_operations_struct exfat_file_vm_ops = {
 .fault  = filemap_fault,
 .map_pages = filemap_map_pages,
 .page_mkwrite = exfat_page_mkwrite,
};

static int exfat_file_mmap_prepare(struct vm_area_desc *desc)
{
 struct file *file = desc->file;

 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(file_inode(desc->file)->i_sb)))
  return -EIO;

 file_accessed(file);
 desc->vm_ops = &exfat_file_vm_ops;
 return 0;
}

static ssize_t exfat_splice_read(struct file *in, loff_t *ppos,
  struct pipe_inode_info *pipe, size_t len, unsigned int flags)
{
 if (unlikely(exfat_forced_shutdown(file_inode(in)->i_sb)))
  return -EIO;

 return filemap_splice_read(in, ppos, pipe, len, flags);
}

const struct file_operations exfat_file_operations = {
 .llseek  = generic_file_llseek,
 .read_iter = exfat_file_read_iter,
 .write_iter = exfat_file_write_iter,
 .unlocked_ioctl = exfat_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
 .compat_ioctl = exfat_compat_ioctl,
#endif
 .mmap_prepare = exfat_file_mmap_prepare,
 .fsync  = exfat_file_fsync,
 .splice_read = exfat_splice_read,
 .splice_write = iter_file_splice_write,
};

const struct inode_operations exfat_file_inode_operations = {
 .setattr     = exfat_setattr,
 .getattr     = exfat_getattr,
};