Quelle  file.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *  linux/fs/fat/file.c
 *
 *  Written 1992,1993 by Werner Almesberger
 *
 *  regular file handling primitives for fat-based filesystems
 */

#include <linux/capability.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/compat.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/fsnotify.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/falloc.h>
#include "fat.h"

static long fat_fallocate(struct file *file, int mode,
     loff_t offset, loff_t len);

static int fat_ioctl_get_attributes(struct inode *inode, u32 __user *user_attr)
{
 u32 attr;

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

 return put_user(attr, user_attr);
}

static int fat_ioctl_set_attributes(struct file *file, u32 __user *user_attr)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_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);

 /*
 * ATTR_VOLUME and ATTR_DIR cannot be changed; this also
 * prevents the user from turning us into a VFAT
 * longname entry.  Also, we obviously can't set
 * any of the NTFS attributes in the high 24 bits.
 */
 attr &= 0xff & ~(ATTR_VOLUME | ATTR_DIR);
 /* Merge in ATTR_VOLUME and ATTR_DIR */
 attr |= (MSDOS_I(inode)->i_attrs & ATTR_VOLUME) |
  (is_dir ? ATTR_DIR : 0);
 oldattr = fat_make_attrs(inode);

 /* Equivalent to a chmod() */
 ia.ia_valid = ATTR_MODE | ATTR_CTIME;
 ia.ia_ctime = current_time(inode);
 if (is_dir)
  ia.ia_mode = fat_make_mode(sbi, attr, S_IRWXUGO);
 else {
  ia.ia_mode = fat_make_mode(sbi, attr,
   S_IRUGO | S_IWUGO | (inode->i_mode & S_IXUGO));
 }

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

 if (sbi->options.sys_immutable &&
     ((attr | oldattr) & ATTR_SYS) &&
     !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 = fat_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);
 if (sbi->options.sys_immutable) {
  if (attr & ATTR_SYS)
   inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
  else
   inode->i_flags &= ~S_IMMUTABLE;
 }

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

static int fat_ioctl_get_volume_id(struct inode *inode, u32 __user *user_attr)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 return put_user(sbi->vol_id, user_attr);
}

static int fat_ioctl_fitrim(struct inode *inode, unsigned long arg)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct fstrim_range __user *user_range;
 struct fstrim_range range;
 int err;

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

 if (!bdev_max_discard_sectors(sb->s_bdev))
  return -EOPNOTSUPP;

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

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

 err = fat_trim_fs(inode, &range);
 if (err < 0)
  return err;

 if (copy_to_user(user_range, &range, sizeof(range)))
  return -EFAULT;

 return 0;
}

long fat_generic_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 fat_ioctl_get_attributes(inode, user_attr);
 case FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES:
  return fat_ioctl_set_attributes(filp, user_attr);
 case FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID:
  return fat_ioctl_get_volume_id(inode, user_attr);
 case FITRIM:
  return fat_ioctl_fitrim(inode, arg);
 default:
  return -ENOTTY; /* Inappropriate ioctl for device */
 }
}

static int fat_file_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
 if ((filp->f_mode & FMODE_WRITE) &&
     MSDOS_SB(inode->i_sb)->options.flush) {
  fat_flush_inodes(inode->i_sb, inode, NULL);
  set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
  io_schedule_timeout(HZ/10);
 }
 return 0;
}

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

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

 err = sync_mapping_buffers(MSDOS_SB(inode->i_sb)->fat_inode->i_mapping);
 if (err)
  return err;

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


const struct file_operations fat_file_operations = {
 .llseek  = generic_file_llseek,
 .read_iter = generic_file_read_iter,
 .write_iter = generic_file_write_iter,
 .mmap_prepare = generic_file_mmap_prepare,
 .release = fat_file_release,
 .unlocked_ioctl = fat_generic_ioctl,
 .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
 .fsync  = fat_file_fsync,
 .splice_read = filemap_splice_read,
 .splice_write = iter_file_splice_write,
 .fallocate = fat_fallocate,
};

static int fat_cont_expand(struct inode *inode, loff_t size)
{
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 loff_t start = inode->i_size, count = size - inode->i_size;
 int err;

 err = generic_cont_expand_simple(inode, size);
 if (err)
  goto out;

 fat_truncate_time(inode, NULL, S_CTIME|S_MTIME);
 mark_inode_dirty(inode);
 if (IS_SYNC(inode)) {
  int err2;

  /*
 * Opencode syncing since we don't have a file open to use
 * standard fsync path.
 */
  err = filemap_fdatawrite_range(mapping, start,
            start + count - 1);
  err2 = sync_mapping_buffers(mapping);
  if (!err)
   err = err2;
  err2 = write_inode_now(inode, 1);
  if (!err)
   err = err2;
  if (!err) {
   err =  filemap_fdatawait_range(mapping, start,
             start + count - 1);
  }
 }
out:
 return err;
}

/*
 * Preallocate space for a file. This implements fat's fallocate file
 * operation, which gets called from sys_fallocate system call. User
 * space requests len bytes at offset. If FALLOC_FL_KEEP_SIZE is set
 * we just allocate clusters without zeroing them out. Otherwise we
 * allocate and zero out clusters via an expanding truncate.
 */
static long fat_fallocate(struct file *file, int mode,
     loff_t offset, loff_t len)
{
 int nr_cluster; /* Number of clusters to be allocated */
 loff_t mm_bytes; /* Number of bytes to be allocated for file */
 loff_t ondisksize; /* block aligned on-disk size in bytes*/
 struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 int err = 0;

 /* No support for hole punch or other fallocate flags. */
 if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
  return -EOPNOTSUPP;

 /* No support for dir */
 if (!S_ISREG(inode->i_mode))
  return -EOPNOTSUPP;

 inode_lock(inode);
 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
  ondisksize = inode->i_blocks << 9;
  if ((offset + len) <= ondisksize)
   goto error;

  /* First compute the number of clusters to be allocated */
  mm_bytes = offset + len - ondisksize;
  nr_cluster = (mm_bytes + (sbi->cluster_size - 1)) >>
   sbi->cluster_bits;

  /* Start the allocation.We are not zeroing out the clusters */
  while (nr_cluster-- > 0) {
   err = fat_add_cluster(inode);
   if (err)
    goto error;
  }
 } else {
  if ((offset + len) <= i_size_read(inode))
   goto error;

  /* This is just an expanding truncate */
  err = fat_cont_expand(inode, (offset + len));
 }

error:
 inode_unlock(inode);
 return err;
}

/* Free all clusters after the skip'th cluster. */
static int fat_free(struct inode *inode, int skip)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 int err, wait, free_start, i_start, i_logstart;

 if (MSDOS_I(inode)->i_start == 0)
  return 0;

 fat_cache_inval_inode(inode);

 wait = IS_DIRSYNC(inode);
 i_start = free_start = MSDOS_I(inode)->i_start;
 i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_logstart;

 /* First, we write the new file size. */
 if (!skip) {
  MSDOS_I(inode)->i_start = 0;
  MSDOS_I(inode)->i_logstart = 0;
 }
 MSDOS_I(inode)->i_attrs |= ATTR_ARCH;
 fat_truncate_time(inode, NULL, S_CTIME|S_MTIME);
 if (wait) {
  err = fat_sync_inode(inode);
  if (err) {
   MSDOS_I(inode)->i_start = i_start;
   MSDOS_I(inode)->i_logstart = i_logstart;
   return err;
  }
 } else
  mark_inode_dirty(inode);

 /* Write a new EOF, and get the remaining cluster chain for freeing. */
 if (skip) {
  struct fat_entry fatent;
  int ret, fclus, dclus;

  ret = fat_get_cluster(inode, skip - 1, &fclus, &dclus);
  if (ret < 0)
   return ret;
  else if (ret == FAT_ENT_EOF)
   return 0;

  fatent_init(&fatent);
  ret = fat_ent_read(inode, &fatent, dclus);
  if (ret == FAT_ENT_EOF) {
   fatent_brelse(&fatent);
   return 0;
  } else if (ret == FAT_ENT_FREE) {
   fat_fs_error(sb,
         "%s: invalid cluster chain (i_pos %lld)",
         __func__, MSDOS_I(inode)->i_pos);
   ret = -EIO;
  } else if (ret > 0) {
   err = fat_ent_write(inode, &fatent, FAT_ENT_EOF, wait);
   if (err)
    ret = err;
  }
  fatent_brelse(&fatent);
  if (ret < 0)
   return ret;

  free_start = ret;
 }
 inode->i_blocks = skip << (MSDOS_SB(sb)->cluster_bits - 9);

 /* Freeing the remained cluster chain */
 return fat_free_clusters(inode, free_start);
}

void fat_truncate_blocks(struct inode *inode, loff_t offset)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 const unsigned int cluster_size = sbi->cluster_size;
 int nr_clusters;

 /*
 * This protects against truncating a file bigger than it was then
 * trying to write into the hole.
 */
 if (MSDOS_I(inode)->mmu_private > offset)
  MSDOS_I(inode)->mmu_private = offset;

 nr_clusters = (offset + (cluster_size - 1)) >> sbi->cluster_bits;

 fat_free(inode, nr_clusters);
 fat_flush_inodes(inode->i_sb, inode, NULL);
}

int fat_getattr(struct mnt_idmap *idmap, const struct path *path,
  struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags)
{
 struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);

 generic_fillattr(idmap, request_mask, inode, stat);
 stat->blksize = sbi->cluster_size;

 if (sbi->options.nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO) {
  /* Use i_pos for ino. This is used as fileid of nfs. */
  stat->ino = fat_i_pos_read(sbi, inode);
 }

 if (sbi->options.isvfat && request_mask & STATX_BTIME) {
  stat->result_mask |= STATX_BTIME;
  stat->btime = MSDOS_I(inode)->i_crtime;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_getattr);

static int fat_sanitize_mode(const struct msdos_sb_info *sbi,
        struct inode *inode, umode_t *mode_ptr)
{
 umode_t mask, perm;

 /*
 * Note, the basic check is already done by a caller of
 * (attr->ia_mode & ~FAT_VALID_MODE)
 */

 if (S_ISREG(inode->i_mode))
  mask = sbi->options.fs_fmask;
 else
  mask = sbi->options.fs_dmask;

 perm = *mode_ptr & ~(S_IFMT | mask);

 /*
 * Of the r and x bits, all (subject to umask) must be present. Of the
 * w bits, either all (subject to umask) or none must be present.
 *
 * If fat_mode_can_hold_ro(inode) is false, can't change w bits.
 */
 if ((perm & (S_IRUGO | S_IXUGO)) != (inode->i_mode & (S_IRUGO|S_IXUGO)))
  return -EPERM;
 if (fat_mode_can_hold_ro(inode)) {
  if ((perm & S_IWUGO) && ((perm & S_IWUGO) != (S_IWUGO & ~mask)))
   return -EPERM;
 } else {
  if ((perm & S_IWUGO) != (S_IWUGO & ~mask))
   return -EPERM;
 }

 *mode_ptr &= S_IFMT | perm;

 return 0;
}

static int fat_allow_set_time(struct mnt_idmap *idmap,
         struct msdos_sb_info *sbi, struct inode *inode)
{
 umode_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 1;
 }

 /* use a default check */
 return 0;
}

#define TIMES_SET_FLAGS (ATTR_MTIME_SET | ATTR_ATIME_SET | ATTR_TIMES_SET)
/* valid file mode bits */
#define FAT_VALID_MODE (S_IFREG | S_IFDIR | S_IRWXUGO)

int fat_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
  struct iattr *attr)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(dentry->d_sb);
 struct inode *inode = d_inode(dentry);
 unsigned int ia_valid;
 int error;

 /* Check for setting the inode time. */
 ia_valid = attr->ia_valid;
 if (ia_valid & TIMES_SET_FLAGS) {
  if (fat_allow_set_time(idmap, sbi, inode))
   attr->ia_valid &= ~TIMES_SET_FLAGS;
 }

 error = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
 attr->ia_valid = ia_valid;
 if (error) {
  if (sbi->options.quiet)
   error = 0;
  goto out;
 }

 /*
 * Expand the file. Since inode_setattr() updates ->i_size
 * before calling the ->truncate(), but FAT needs to fill the
 * hole before it. XXX: this is no longer true with new truncate
 * sequence.
 */
 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  inode_dio_wait(inode);

  if (attr->ia_size > inode->i_size) {
   error = fat_cont_expand(inode, attr->ia_size);
   if (error || attr->ia_valid == ATTR_SIZE)
    goto out;
   attr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
  }
 }

 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 & ~FAT_VALID_MODE)))
  error = -EPERM;

 if (error) {
  if (sbi->options.quiet)
   error = 0;
  goto out;
 }

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

 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  error = fat_block_truncate_page(inode, attr->ia_size);
  if (error)
   goto out;
  down_write(&MSDOS_I(inode)->truncate_lock);
  truncate_setsize(inode, attr->ia_size);
  fat_truncate_blocks(inode, attr->ia_size);
  up_write(&MSDOS_I(inode)->truncate_lock);
 }

 /*
 * setattr_copy can't truncate these appropriately, so we'll
 * copy them ourselves
 */
 if (attr->ia_valid & ATTR_ATIME)
  fat_truncate_time(inode, &attr->ia_atime, S_ATIME);
 if (attr->ia_valid & ATTR_CTIME)
  fat_truncate_time(inode, &attr->ia_ctime, S_CTIME);
 if (attr->ia_valid & ATTR_MTIME)
  fat_truncate_time(inode, &attr->ia_mtime, S_MTIME);
 attr->ia_valid &= ~(ATTR_ATIME|ATTR_CTIME|ATTR_MTIME);

 setattr_copy(idmap, inode, attr);
 mark_inode_dirty(inode);
out:
 return error;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_setattr);

const struct inode_operations fat_file_inode_operations = {
 .setattr = fat_setattr,
 .getattr = fat_getattr,
 .update_time = fat_update_time,
};