Quelle  ioctl.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/fs/ioctl.c
 *
 *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
 */

#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/capability.h>
#include <linux/compat.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/falloc.h>
#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/fiemap.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/fscrypt.h>
#include <linux/fileattr.h>

#include "internal.h"

#include <asm/ioctls.h>

/* So that the fiemap access checks can't overflow on 32 bit machines. */
#define FIEMAP_MAX_EXTENTS (UINT_MAX / sizeof(struct fiemap_extent))

/**
 * vfs_ioctl - call filesystem specific ioctl methods
 * @filp: open file to invoke ioctl method on
 * @cmd: ioctl command to execute
 * @arg: command-specific argument for ioctl
 *
 * Invokes filesystem specific ->unlocked_ioctl, if one exists; otherwise
 * returns -ENOTTY.
 *
 * Returns 0 on success, -errno on error.
 */
int vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 int error = -ENOTTY;

 if (!filp->f_op->unlocked_ioctl)
  goto out;

 error = filp->f_op->unlocked_ioctl(filp, cmd, arg);
 if (error == -ENOIOCTLCMD)
  error = -ENOTTY;
 out:
 return error;
}
EXPORT_SYMBOL(vfs_ioctl);

static int ioctl_fibmap(struct file *filp, int __user *p)
{
 struct inode *inode = file_inode(filp);
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 int error, ur_block;
 sector_t block;

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

 error = get_user(ur_block, p);
 if (error)
  return error;

 if (ur_block < 0)
  return -EINVAL;

 block = ur_block;
 error = bmap(inode, &block);

 if (block > INT_MAX) {
  error = -ERANGE;
  pr_warn_ratelimited("[%s/%d] FS: %s File: %pD4 would truncate fibmap result\n",
        current->comm, task_pid_nr(current),
        sb->s_id, filp);
 }

 if (error)
  ur_block = 0;
 else
  ur_block = block;

 if (put_user(ur_block, p))
  error = -EFAULT;

 return error;
}

/**
 * fiemap_fill_next_extent - Fiemap helper function
 * @fieinfo: Fiemap context passed into ->fiemap
 * @logical: Extent logical start offset, in bytes
 * @phys: Extent physical start offset, in bytes
 * @len: Extent length, in bytes
 * @flags: FIEMAP_EXTENT flags that describe this extent
 *
 * Called from file system ->fiemap callback. Will populate extent
 * info as passed in via arguments and copy to user memory. On
 * success, extent count on fieinfo is incremented.
 *
 * Returns 0 on success, -errno on error, 1 if this was the last
 * extent that will fit in user array.
 */
int fiemap_fill_next_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo, u64 logical,
       u64 phys, u64 len, u32 flags)
{
 struct fiemap_extent extent;
 struct fiemap_extent __user *dest = fieinfo->fi_extents_start;

 /* only count the extents */
 if (fieinfo->fi_extents_max == 0) {
  fieinfo->fi_extents_mapped++;
  return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
 }

 if (fieinfo->fi_extents_mapped >= fieinfo->fi_extents_max)
  return 1;

#define SET_UNKNOWN_FLAGS (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC)
#define SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS (FIEMAP_EXTENT_DATA_ENCRYPTED)
#define SET_NOT_ALIGNED_FLAGS (FIEMAP_EXTENT_DATA_TAIL|FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE)

 if (flags & SET_UNKNOWN_FLAGS)
  flags |= FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN;
 if (flags & SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS)
  flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
 if (flags & SET_NOT_ALIGNED_FLAGS)
  flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;

 memset(&extent, 0, sizeof(extent));
 extent.fe_logical = logical;
 extent.fe_physical = phys;
 extent.fe_length = len;
 extent.fe_flags = flags;

 dest += fieinfo->fi_extents_mapped;
 if (copy_to_user(dest, &extent, sizeof(extent)))
  return -EFAULT;

 fieinfo->fi_extents_mapped++;
 if (fieinfo->fi_extents_mapped == fieinfo->fi_extents_max)
  return 1;
 return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
}
EXPORT_SYMBOL(fiemap_fill_next_extent);

/**
 * fiemap_prep - check validity of requested flags for fiemap
 * @inode: Inode to operate on
 * @fieinfo: Fiemap context passed into ->fiemap
 * @start: Start of the mapped range
 * @len: Length of the mapped range, can be truncated by this function.
 * @supported_flags: Set of fiemap flags that the file system understands
 *
 * This function must be called from each ->fiemap instance to validate the
 * fiemap request against the file system parameters.
 *
 * Returns 0 on success, or a negative error on failure.
 */
int fiemap_prep(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
  u64 start, u64 *len, u32 supported_flags)
{
 u64 maxbytes = inode->i_sb->s_maxbytes;
 u32 incompat_flags;
 int ret = 0;

 if (*len == 0)
  return -EINVAL;
 if (start >= maxbytes)
  return -EFBIG;

 /*
 * Shrink request scope to what the fs can actually handle.
 */
 if (*len > maxbytes || (maxbytes - *len) < start)
  *len = maxbytes - start;

 supported_flags |= FIEMAP_FLAG_SYNC;
 supported_flags &= FIEMAP_FLAGS_COMPAT;
 incompat_flags = fieinfo->fi_flags & ~supported_flags;
 if (incompat_flags) {
  fieinfo->fi_flags = incompat_flags;
  return -EBADR;
 }

 if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC)
  ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(fiemap_prep);

static int ioctl_fiemap(struct file *filp, struct fiemap __user *ufiemap)
{
 struct fiemap fiemap;
 struct fiemap_extent_info fieinfo = { 0, };
 struct inode *inode = file_inode(filp);
 int error;

 if (!inode->i_op->fiemap)
  return -EOPNOTSUPP;

 if (copy_from_user(&fiemap, ufiemap, sizeof(fiemap)))
  return -EFAULT;

 if (fiemap.fm_extent_count > FIEMAP_MAX_EXTENTS)
  return -EINVAL;

 fieinfo.fi_flags = fiemap.fm_flags;
 fieinfo.fi_extents_max = fiemap.fm_extent_count;
 fieinfo.fi_extents_start = ufiemap->fm_extents;

 error = inode->i_op->fiemap(inode, &fieinfo, fiemap.fm_start,
   fiemap.fm_length);

 fiemap.fm_flags = fieinfo.fi_flags;
 fiemap.fm_mapped_extents = fieinfo.fi_extents_mapped;
 if (copy_to_user(ufiemap, &fiemap, sizeof(fiemap)))
  error = -EFAULT;

 return error;
}

static int ioctl_file_clone(struct file *dst_file, unsigned long srcfd,
       u64 off, u64 olen, u64 destoff)
{
 CLASS(fd, src_file)(srcfd);
 loff_t cloned;
 int ret;

 if (fd_empty(src_file))
  return -EBADF;
 cloned = vfs_clone_file_range(fd_file(src_file), off, dst_file, destoff,
          olen, 0);
 if (cloned < 0)
  ret = cloned;
 else if (olen && cloned != olen)
  ret = -EINVAL;
 else
  ret = 0;
 return ret;
}

static int ioctl_file_clone_range(struct file *file,
      struct file_clone_range __user *argp)
{
 struct file_clone_range args;

 if (copy_from_user(&args, argp, sizeof(args)))
  return -EFAULT;
 return ioctl_file_clone(file, args.src_fd, args.src_offset,
    args.src_length, args.dest_offset);
}

/*
 * This provides compatibility with legacy XFS pre-allocation ioctls
 * which predate the fallocate syscall.
 *
 * Only the l_start, l_len and l_whence fields of the 'struct space_resv'
 * are used here, rest are ignored.
 */
static int ioctl_preallocate(struct file *filp, int mode, void __user *argp)
{
 struct inode *inode = file_inode(filp);
 struct space_resv sr;

 if (copy_from_user(&sr, argp, sizeof(sr)))
  return -EFAULT;

 switch (sr.l_whence) {
 case SEEK_SET:
  break;
 case SEEK_CUR:
  sr.l_start += filp->f_pos;
  break;
 case SEEK_END:
  sr.l_start += i_size_read(inode);
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return vfs_fallocate(filp, mode | FALLOC_FL_KEEP_SIZE, sr.l_start,
   sr.l_len);
}

/* on ia32 l_start is on a 32-bit boundary */
#if defined CONFIG_COMPAT && defined(CONFIG_X86_64)
/* just account for different alignment */
static int compat_ioctl_preallocate(struct file *file, int mode,
        struct space_resv_32 __user *argp)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct space_resv_32 sr;

 if (copy_from_user(&sr, argp, sizeof(sr)))
  return -EFAULT;

 switch (sr.l_whence) {
 case SEEK_SET:
  break;
 case SEEK_CUR:
  sr.l_start += file->f_pos;
  break;
 case SEEK_END:
  sr.l_start += i_size_read(inode);
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return vfs_fallocate(file, mode | FALLOC_FL_KEEP_SIZE, sr.l_start, sr.l_len);
}
#endif

static int file_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, int __user *p)
{
 switch (cmd) {
 case FIBMAP:
  return ioctl_fibmap(filp, p);
 case FS_IOC_RESVSP:
 case FS_IOC_RESVSP64:
  return ioctl_preallocate(filp, 0, p);
 case FS_IOC_UNRESVSP:
 case FS_IOC_UNRESVSP64:
  return ioctl_preallocate(filp, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE, p);
 case FS_IOC_ZERO_RANGE:
  return ioctl_preallocate(filp, FALLOC_FL_ZERO_RANGE, p);
 }

 return -ENOIOCTLCMD;
}

static int ioctl_fionbio(struct file *filp, int __user *argp)
{
 unsigned int flag;
 int on, error;

 error = get_user(on, argp);
 if (error)
  return error;
 flag = O_NONBLOCK;
#ifdef __sparc__
 /* SunOS compatibility item. */
 if (O_NONBLOCK != O_NDELAY)
  flag |= O_NDELAY;
#endif
 spin_lock(&filp->f_lock);
 if (on)
  filp->f_flags |= flag;
 else
  filp->f_flags &= ~flag;
 spin_unlock(&filp->f_lock);
 return error;
}

static int ioctl_fioasync(unsigned int fd, struct file *filp,
     int __user *argp)
{
 unsigned int flag;
 int on, error;

 error = get_user(on, argp);
 if (error)
  return error;
 flag = on ? FASYNC : 0;

 /* Did FASYNC state change ? */
 if ((flag ^ filp->f_flags) & FASYNC) {
  if (filp->f_op->fasync)
   /* fasync() adjusts filp->f_flags */
   error = filp->f_op->fasync(fd, filp, on);
  else
   error = -ENOTTY;
 }
 return error < 0 ? error : 0;
}

static int ioctl_fsfreeze(struct file *filp)
{
 struct super_block *sb = file_inode(filp)->i_sb;

 if (!ns_capable(sb->s_user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 /* If filesystem doesn't support freeze feature, return. */
 if (sb->s_op->freeze_fs == NULL && sb->s_op->freeze_super == NULL)
  return -EOPNOTSUPP;

 /* Freeze */
 if (sb->s_op->freeze_super)
  return sb->s_op->freeze_super(sb, FREEZE_HOLDER_USERSPACE, NULL);
 return freeze_super(sb, FREEZE_HOLDER_USERSPACE, NULL);
}

static int ioctl_fsthaw(struct file *filp)
{
 struct super_block *sb = file_inode(filp)->i_sb;

 if (!ns_capable(sb->s_user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
  return -EPERM;

 /* Thaw */
 if (sb->s_op->thaw_super)
  return sb->s_op->thaw_super(sb, FREEZE_HOLDER_USERSPACE, NULL);
 return thaw_super(sb, FREEZE_HOLDER_USERSPACE, NULL);
}

static int ioctl_file_dedupe_range(struct file *file,
       struct file_dedupe_range __user *argp)
{
 struct file_dedupe_range *same = NULL;
 int ret;
 unsigned long size;
 u16 count;

 if (get_user(count, &argp->dest_count)) {
  ret = -EFAULT;
  goto out;
 }

 size = offsetof(struct file_dedupe_range, info[count]);
 if (size > PAGE_SIZE) {
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 same = memdup_user(argp, size);
 if (IS_ERR(same)) {
  ret = PTR_ERR(same);
  same = NULL;
  goto out;
 }

 same->dest_count = count;
 ret = vfs_dedupe_file_range(file, same);
 if (ret)
  goto out;

 ret = copy_to_user(argp, same, size);
 if (ret)
  ret = -EFAULT;

out:
 kfree(same);
 return ret;
}

static int ioctl_getfsuuid(struct file *file, void __user *argp)
{
 struct super_block *sb = file_inode(file)->i_sb;
 struct fsuuid2 u = { .len = sb->s_uuid_len, };

 if (!sb->s_uuid_len)
  return -ENOTTY;

 memcpy(&u.uuid[0], &sb->s_uuid, sb->s_uuid_len);

 return copy_to_user(argp, &u, sizeof(u)) ? -EFAULT : 0;
}

static int ioctl_get_fs_sysfs_path(struct file *file, void __user *argp)
{
 struct super_block *sb = file_inode(file)->i_sb;

 if (!strlen(sb->s_sysfs_name))
  return -ENOTTY;

 struct fs_sysfs_path u = {};

 u.len = scnprintf(u.name, sizeof(u.name), "%s/%s", sb->s_type->name, sb->s_sysfs_name);

 return copy_to_user(argp, &u, sizeof(u)) ? -EFAULT : 0;
}

/*
 * do_vfs_ioctl() is not for drivers and not intended to be EXPORT_SYMBOL()'d.
 * It's just a simple helper for sys_ioctl and compat_sys_ioctl.
 *
 * When you add any new common ioctls to the switches above and below,
 * please ensure they have compatible arguments in compat mode.
 *
 * The LSM mailing list should also be notified of any command additions or
 * changes, as specific LSMs may be affected.
 */
static int do_vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int fd,
   unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 void __user *argp = (void __user *)arg;
 struct inode *inode = file_inode(filp);

 switch (cmd) {
 case FIOCLEX:
  set_close_on_exec(fd, 1);
  return 0;

 case FIONCLEX:
  set_close_on_exec(fd, 0);
  return 0;

 case FIONBIO:
  return ioctl_fionbio(filp, argp);

 case FIOASYNC:
  return ioctl_fioasync(fd, filp, argp);

 case FIOQSIZE:
  if (S_ISDIR(inode->i_mode) ||
      (S_ISREG(inode->i_mode) && !IS_ANON_FILE(inode)) ||
      S_ISLNK(inode->i_mode)) {
   loff_t res = inode_get_bytes(inode);
   return copy_to_user(argp, &res, sizeof(res)) ?
         -EFAULT : 0;
  }

  return -ENOTTY;

 case FIFREEZE:
  return ioctl_fsfreeze(filp);

 case FITHAW:
  return ioctl_fsthaw(filp);

 case FS_IOC_FIEMAP:
  return ioctl_fiemap(filp, argp);

 case FIGETBSZ:
  /* anon_bdev filesystems may not have a block size */
  if (!inode->i_sb->s_blocksize)
   return -EINVAL;

  return put_user(inode->i_sb->s_blocksize, (int __user *)argp);

 case FICLONE:
  return ioctl_file_clone(filp, arg, 0, 0, 0);

 case FICLONERANGE:
  return ioctl_file_clone_range(filp, argp);

 case FIDEDUPERANGE:
  return ioctl_file_dedupe_range(filp, argp);

 case FIONREAD:
  if (!S_ISREG(inode->i_mode) || IS_ANON_FILE(inode))
   return vfs_ioctl(filp, cmd, arg);

  return put_user(i_size_read(inode) - filp->f_pos,
    (int __user *)argp);

 case FS_IOC_GETFLAGS:
  return ioctl_getflags(filp, argp);

 case FS_IOC_SETFLAGS:
  return ioctl_setflags(filp, argp);

 case FS_IOC_FSGETXATTR:
  return ioctl_fsgetxattr(filp, argp);

 case FS_IOC_FSSETXATTR:
  return ioctl_fssetxattr(filp, argp);

 case FS_IOC_GETFSUUID:
  return ioctl_getfsuuid(filp, argp);

 case FS_IOC_GETFSSYSFSPATH:
  return ioctl_get_fs_sysfs_path(filp, argp);

 default:
  if (S_ISREG(inode->i_mode) && !IS_ANON_FILE(inode))
   return file_ioctl(filp, cmd, argp);
  break;
 }

 return -ENOIOCTLCMD;
}

SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
{
 CLASS(fd, f)(fd);
 int error;

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 error = security_file_ioctl(fd_file(f), cmd, arg);
 if (error)
  return error;

 error = do_vfs_ioctl(fd_file(f), fd, cmd, arg);
 if (error == -ENOIOCTLCMD)
  error = vfs_ioctl(fd_file(f), cmd, arg);

 return error;
}

#ifdef CONFIG_COMPAT
/**
 * compat_ptr_ioctl - generic implementation of .compat_ioctl file operation
 * @file: The file to operate on.
 * @cmd: The ioctl command number.
 * @arg: The argument to the ioctl.
 *
 * This is not normally called as a function, but instead set in struct
 * file_operations as
 *
 *     .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
 *
 * On most architectures, the compat_ptr_ioctl() just passes all arguments
 * to the corresponding ->ioctl handler. The exception is arch/s390, where
 * compat_ptr() clears the top bit of a 32-bit pointer value, so user space
 * pointers to the second 2GB alias the first 2GB, as is the case for
 * native 32-bit s390 user space.
 *
 * The compat_ptr_ioctl() function must therefore be used only with ioctl
 * functions that either ignore the argument or pass a pointer to a
 * compatible data type.
 *
 * If any ioctl command handled by fops->unlocked_ioctl passes a plain
 * integer instead of a pointer, or any of the passed data types
 * is incompatible between 32-bit and 64-bit architectures, a proper
 * handler is required instead of compat_ptr_ioctl.
 */
long compat_ptr_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 if (!file->f_op->unlocked_ioctl)
  return -ENOIOCTLCMD;

 return file->f_op->unlocked_ioctl(file, cmd, (unsigned long)compat_ptr(arg));
}
EXPORT_SYMBOL(compat_ptr_ioctl);

COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd,
         compat_ulong_t, arg)
{
 CLASS(fd, f)(fd);
 int error;

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 error = security_file_ioctl_compat(fd_file(f), cmd, arg);
 if (error)
  return error;

 switch (cmd) {
 /* FICLONE takes an int argument, so don't use compat_ptr() */
 case FICLONE:
  error = ioctl_file_clone(fd_file(f), arg, 0, 0, 0);
  break;

#if defined(CONFIG_X86_64)
 /* these get messy on amd64 due to alignment differences */
 case FS_IOC_RESVSP_32:
 case FS_IOC_RESVSP64_32:
  error = compat_ioctl_preallocate(fd_file(f), 0, compat_ptr(arg));
  break;
 case FS_IOC_UNRESVSP_32:
 case FS_IOC_UNRESVSP64_32:
  error = compat_ioctl_preallocate(fd_file(f), FALLOC_FL_PUNCH_HOLE,
    compat_ptr(arg));
  break;
 case FS_IOC_ZERO_RANGE_32:
  error = compat_ioctl_preallocate(fd_file(f), FALLOC_FL_ZERO_RANGE,
    compat_ptr(arg));
  break;
#endif

 /*
 * These access 32-bit values anyway so no further handling is
 * necessary.
 */
 case FS_IOC32_GETFLAGS:
 case FS_IOC32_SETFLAGS:
  cmd = (cmd == FS_IOC32_GETFLAGS) ?
   FS_IOC_GETFLAGS : FS_IOC_SETFLAGS;
  fallthrough;
 /*
 * everything else in do_vfs_ioctl() takes either a compatible
 * pointer argument or no argument -- call it with a modified
 * argument.
 */
 default:
  error = do_vfs_ioctl(fd_file(f), fd, cmd,
         (unsigned long)compat_ptr(arg));
  if (error != -ENOIOCTLCMD)
   break;

  if (fd_file(f)->f_op->compat_ioctl)
   error = fd_file(f)->f_op->compat_ioctl(fd_file(f), cmd, arg);
  if (error == -ENOIOCTLCMD)
   error = -ENOTTY;
  break;
 }
 return error;
}
#endif