Quelle  orphanage.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Copyright (c) 2021-2024 Oracle.  All Rights Reserved.
 * Author: Darrick J. Wong <djwong@kernel.org>
 */
#include "xfs.h"
#include "xfs_fs.h"
#include "xfs_shared.h"
#include "xfs_format.h"
#include "xfs_trans_resv.h"
#include "xfs_mount.h"
#include "xfs_log_format.h"
#include "xfs_trans.h"
#include "xfs_inode.h"
#include "xfs_ialloc.h"
#include "xfs_quota.h"
#include "xfs_trans_space.h"
#include "xfs_dir2.h"
#include "xfs_icache.h"
#include "xfs_bmap.h"
#include "xfs_bmap_btree.h"
#include "xfs_parent.h"
#include "xfs_attr_sf.h"
#include "scrub/scrub.h"
#include "scrub/common.h"
#include "scrub/repair.h"
#include "scrub/trace.h"
#include "scrub/orphanage.h"
#include "scrub/readdir.h"

#include <linux/namei.h>

/*
 * The Orphanage
 * =============
 *
 * If the directory tree is damaged, children of that directory become
 * inaccessible via that file path.  If a child has no other parents, the file
 * is said to be orphaned.  xfs_repair fixes this situation by creating a
 * orphanage directory (specifically, /lost+found) and creating a directory
 * entry pointing to the orphaned file.
 *
 * Online repair follows this tactic by creating a root-owned /lost+found
 * directory if one does not exist.  If an orphan is found, it will move that
 * files into orphanage.
 */

/* Make the orphanage owned by root. */
STATIC int
xrep_chown_orphanage(
 struct xfs_scrub *sc,
 struct xfs_inode *dp)
{
 struct xfs_trans *tp;
 struct xfs_mount *mp = sc->mp;
 struct xfs_dquot *udqp = NULL, *gdqp = NULL, *pdqp = NULL;
 struct xfs_dquot *oldu = NULL, *oldg = NULL, *oldp = NULL;
 struct inode  *inode = VFS_I(dp);
 int   error;

 error = xfs_qm_vop_dqalloc(dp, GLOBAL_ROOT_UID, GLOBAL_ROOT_GID, 0,
   XFS_QMOPT_QUOTALL, &udqp, &gdqp, &pdqp);
 if (error)
  return error;

 error = xfs_trans_alloc_ichange(dp, udqp, gdqp, pdqp, true, &tp);
 if (error)
  goto out_dqrele;

 /*
 * Always clear setuid/setgid/sticky on the orphanage since we don't
 * normally want that functionality on this directory and xfs_repair
 * doesn't create it this way either.  Leave the other access bits
 * unchanged.
 */
 inode->i_mode &= ~(S_ISUID | S_ISGID | S_ISVTX);

 /*
 * Change the ownerships and register quota modifications
 * in the transaction.
 */
 if (!uid_eq(inode->i_uid, GLOBAL_ROOT_UID)) {
  if (XFS_IS_UQUOTA_ON(mp))
   oldu = xfs_qm_vop_chown(tp, dp, &dp->i_udquot, udqp);
  inode->i_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
 }
 if (!gid_eq(inode->i_gid, GLOBAL_ROOT_GID)) {
  if (XFS_IS_GQUOTA_ON(mp))
   oldg = xfs_qm_vop_chown(tp, dp, &dp->i_gdquot, gdqp);
  inode->i_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
 }
 if (dp->i_projid != 0) {
  if (XFS_IS_PQUOTA_ON(mp))
   oldp = xfs_qm_vop_chown(tp, dp, &dp->i_pdquot, pdqp);
  dp->i_projid = 0;
 }

 dp->i_diflags &= ~(XFS_DIFLAG_REALTIME | XFS_DIFLAG_RTINHERIT);
 xfs_trans_log_inode(tp, dp, XFS_ILOG_CORE);

 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attrchg);

 if (xfs_has_wsync(mp))
  xfs_trans_set_sync(tp);
 error = xfs_trans_commit(tp);

 xfs_qm_dqrele(oldu);
 xfs_qm_dqrele(oldg);
 xfs_qm_dqrele(oldp);

out_dqrele:
 xfs_qm_dqrele(udqp);
 xfs_qm_dqrele(gdqp);
 xfs_qm_dqrele(pdqp);
 return error;
}

#define ORPHANAGE "lost+found"

/* Create the orphanage directory, and set sc->orphanage to it. */
int
xrep_orphanage_create(
 struct xfs_scrub *sc)
{
 struct xfs_mount *mp = sc->mp;
 struct dentry  *root_dentry, *orphanage_dentry;
 struct inode  *root_inode = VFS_I(sc->mp->m_rootip);
 struct inode  *orphanage_inode;
 int   error;

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;
 if (xfs_is_readonly(mp)) {
  sc->orphanage = NULL;
  return 0;
 }

 ASSERT(sc->tp == NULL);
 ASSERT(sc->orphanage == NULL);

 /* Find the dentry for the root directory... */
 root_dentry = d_find_alias(root_inode);
 if (!root_dentry) {
  error = -EFSCORRUPTED;
  goto out;
 }

 /* ...which is a directory, right? */
 if (!d_is_dir(root_dentry)) {
  error = -EFSCORRUPTED;
  goto out_dput_root;
 }

 /* Try to find the orphanage directory. */
 inode_lock_nested(root_inode, I_MUTEX_PARENT);
 orphanage_dentry = lookup_noperm(&QSTR(ORPHANAGE), root_dentry);
 if (IS_ERR(orphanage_dentry)) {
  error = PTR_ERR(orphanage_dentry);
  goto out_unlock_root;
 }

 /*
 * Nothing found?  Call mkdir to create the orphanage.  Create the
 * directory without other-user access because we're live and someone
 * could have been relying partly on minimal access to a parent
 * directory to control access to a file we put in here.
 */
 if (d_really_is_negative(orphanage_dentry)) {
  orphanage_dentry = vfs_mkdir(&nop_mnt_idmap, root_inode,
          orphanage_dentry, 0750);
  error = PTR_ERR(orphanage_dentry);
  if (IS_ERR(orphanage_dentry))
   goto out_unlock_root;
 }

 /* Not a directory? Bail out. */
 if (!d_is_dir(orphanage_dentry)) {
  error = -ENOTDIR;
  goto out_dput_orphanage;
 }

 /*
 * Grab a reference to the orphanage.  This /should/ succeed since
 * we hold the root directory locked and therefore nobody can delete
 * the orphanage.
 */
 orphanage_inode = igrab(d_inode(orphanage_dentry));
 if (!orphanage_inode) {
  error = -ENOENT;
  goto out_dput_orphanage;
 }

 /* Make sure the orphanage is owned by root. */
 error = xrep_chown_orphanage(sc, XFS_I(orphanage_inode));
 if (error)
  goto out_dput_orphanage;

 /* Stash the reference for later and bail out. */
 sc->orphanage = XFS_I(orphanage_inode);
 sc->orphanage_ilock_flags = 0;

out_dput_orphanage:
 dput(orphanage_dentry);
out_unlock_root:
 inode_unlock(VFS_I(sc->mp->m_rootip));
out_dput_root:
 dput(root_dentry);
out:
 return error;
}

void
xrep_orphanage_ilock(
 struct xfs_scrub *sc,
 unsigned int  ilock_flags)
{
 sc->orphanage_ilock_flags |= ilock_flags;
 xfs_ilock(sc->orphanage, ilock_flags);
}

bool
xrep_orphanage_ilock_nowait(
 struct xfs_scrub *sc,
 unsigned int  ilock_flags)
{
 if (xfs_ilock_nowait(sc->orphanage, ilock_flags)) {
  sc->orphanage_ilock_flags |= ilock_flags;
  return true;
 }

 return false;
}

void
xrep_orphanage_iunlock(
 struct xfs_scrub *sc,
 unsigned int  ilock_flags)
{
 xfs_iunlock(sc->orphanage, ilock_flags);
 sc->orphanage_ilock_flags &= ~ilock_flags;
}

/* Grab the IOLOCK of the orphanage and sc->ip. */
int
xrep_orphanage_iolock_two(
 struct xfs_scrub *sc)
{
 int   error = 0;

 while (true) {
  if (xchk_should_terminate(sc, &error))
   return error;

  /*
 * Normal XFS takes the IOLOCK before grabbing a transaction.
 * Scrub holds a transaction, which means that we can't block
 * on either IOLOCK.
 */
  if (xrep_orphanage_ilock_nowait(sc, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
   if (xchk_ilock_nowait(sc, XFS_IOLOCK_EXCL))
    break;
   xrep_orphanage_iunlock(sc, XFS_IOLOCK_EXCL);
  }
  delay(1);
 }

 return 0;
}

/* Release the orphanage. */
void
xrep_orphanage_rele(
 struct xfs_scrub *sc)
{
 if (!sc->orphanage)
  return;

 if (sc->orphanage_ilock_flags)
  xfs_iunlock(sc->orphanage, sc->orphanage_ilock_flags);

 xchk_irele(sc, sc->orphanage);
 sc->orphanage = NULL;
}

/* Adoption moves a file into /lost+found */

/* Can the orphanage adopt @sc->ip? */
bool
xrep_orphanage_can_adopt(
 struct xfs_scrub *sc)
{
 ASSERT(sc->ip != NULL);

 if (!sc->orphanage)
  return false;
 if (sc->ip == sc->orphanage)
  return false;
 if (xchk_inode_is_sb_rooted(sc->ip))
  return false;
 if (xfs_is_internal_inode(sc->ip))
  return false;
 return true;
}

/*
 * Create a new transaction to send a child to the orphanage.
 *
 * Allocate a new transaction with sufficient disk space to handle the
 * adoption, take ILOCK_EXCL of the orphanage and sc->ip, joins them to the
 * transaction, and reserve quota to reparent the latter.  Caller must hold the
 * IOLOCK of the orphanage and sc->ip.
 */
int
xrep_adoption_trans_alloc(
 struct xfs_scrub *sc,
 struct xrep_adoption *adopt)
{
 struct xfs_mount *mp = sc->mp;
 unsigned int  child_blkres = 0;
 int   error;

 ASSERT(sc->tp == NULL);
 ASSERT(sc->ip != NULL);
 ASSERT(sc->orphanage != NULL);
 ASSERT(sc->ilock_flags & XFS_IOLOCK_EXCL);
 ASSERT(sc->orphanage_ilock_flags & XFS_IOLOCK_EXCL);
 ASSERT(!(sc->ilock_flags & (XFS_ILOCK_SHARED | XFS_ILOCK_EXCL)));
 ASSERT(!(sc->orphanage_ilock_flags &
    (XFS_ILOCK_SHARED | XFS_ILOCK_EXCL)));

 /* Compute the worst case space reservation that we need. */
 adopt->sc = sc;
 adopt->orphanage_blkres = xfs_link_space_res(mp, MAXNAMELEN);
 if (S_ISDIR(VFS_I(sc->ip)->i_mode))
  child_blkres = xfs_rename_space_res(mp, 0, false,
          xfs_name_dotdot.len, false);
 if (xfs_has_parent(mp))
  child_blkres += XFS_ADDAFORK_SPACE_RES(mp);
 adopt->child_blkres = child_blkres;

 /*
 * Allocate a transaction to link the child into the parent, along with
 * enough disk space to handle expansion of both the orphanage and the
 * dotdot entry of a child directory.
 */
 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_link,
   adopt->orphanage_blkres + adopt->child_blkres, 0, 0,
   &sc->tp);
 if (error)
  return error;

 xfs_lock_two_inodes(sc->orphanage, XFS_ILOCK_EXCL,
       sc->ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 sc->ilock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
 sc->orphanage_ilock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;

 xfs_trans_ijoin(sc->tp, sc->orphanage, 0);
 xfs_trans_ijoin(sc->tp, sc->ip, 0);

 /*
 * Reserve enough quota in the orphan directory to add the new name.
 * Normally the orphanage should have user/group/project ids of zero
 * and hence is not subject to quota enforcement, but we're allowed to
 * exceed quota to reattach disconnected parts of the directory tree.
 */
 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(sc->tp, sc->orphanage,
   adopt->orphanage_blkres, 0, true);
 if (error)
  goto out_cancel;

 /*
 * Reserve enough quota in the child directory to change dotdot.
 * Here we're also allowed to exceed file quota to repair inconsistent
 * metadata.
 */
 if (adopt->child_blkres) {
  error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(sc->tp, sc->ip,
    adopt->child_blkres, 0, true);
  if (error)
   goto out_cancel;
 }

 return 0;
out_cancel:
 xchk_trans_cancel(sc);
 xrep_orphanage_iunlock(sc, XFS_ILOCK_EXCL);
 xchk_iunlock(sc, XFS_ILOCK_EXCL);
 return error;
}

/*
 * Compute the xfs_name for the directory entry that we're adding to the
 * orphanage.  Caller must hold ILOCKs of sc->ip and the orphanage and must not
 * reuse namebuf until the adoption completes or is dissolved.
 */
int
xrep_adoption_compute_name(
 struct xrep_adoption *adopt,
 struct xfs_name  *xname)
{
 struct xfs_scrub *sc = adopt->sc;
 char   *namebuf = (void *)xname->name;
 xfs_ino_t  ino;
 unsigned int  incr = 0;
 int   error = 0;

 adopt->xname = xname;
 xname->len = snprintf(namebuf, MAXNAMELEN, "%llu", sc->ip->i_ino);
 xname->type = xfs_mode_to_ftype(VFS_I(sc->ip)->i_mode);

 /* Make sure the filename is unique in the lost+found. */
 error = xchk_dir_lookup(sc, sc->orphanage, xname, &ino);
 while (error == 0 && incr < 10000) {
  xname->len = snprintf(namebuf, MAXNAMELEN, "%llu.%u",
    sc->ip->i_ino, ++incr);
  error = xchk_dir_lookup(sc, sc->orphanage, xname, &ino);
 }
 if (error == 0) {
  /* We already have 10,000 entries in the orphanage? */
  return -EFSCORRUPTED;
 }

 if (error != -ENOENT)
  return error;
 return 0;
}

/*
 * Make sure the dcache does not have a positive dentry for the name we've
 * chosen.  The caller should have checked with the ondisk directory, so any
 * discrepancy is a sign that something is seriously wrong.
 */
static int
xrep_adoption_check_dcache(
 struct xrep_adoption *adopt)
{
 struct qstr  qname = QSTR_INIT(adopt->xname->name,
        adopt->xname->len);
 struct xfs_scrub *sc = adopt->sc;
 struct dentry  *d_orphanage, *d_child;
 int   error = 0;

 d_orphanage = d_find_alias(VFS_I(sc->orphanage));
 if (!d_orphanage)
  return 0;

 d_child = try_lookup_noperm(&qname, d_orphanage);
 if (d_child) {
  trace_xrep_adoption_check_child(sc->mp, d_child);

  if (d_is_positive(d_child)) {
   ASSERT(d_is_negative(d_child));
   error = -EFSCORRUPTED;
  }

  dput(d_child);
 }

 dput(d_orphanage);
 return error;
}

/*
 * Invalidate all dentries for the name that was added to the orphanage
 * directory, and all dentries pointing to the child inode that was moved.
 *
 * There should not be any positive entries for the name, since we've
 * maintained our lock on the orphanage directory.
 */
static void
xrep_adoption_zap_dcache(
 struct xrep_adoption *adopt)
{
 struct qstr  qname = QSTR_INIT(adopt->xname->name,
        adopt->xname->len);
 struct xfs_scrub *sc = adopt->sc;
 struct dentry  *d_orphanage, *d_child;

 /* Invalidate all dentries for the adoption name */
 d_orphanage = d_find_alias(VFS_I(sc->orphanage));
 if (!d_orphanage)
  return;

 d_child = try_lookup_noperm(&qname, d_orphanage);
 while (d_child != NULL) {
  trace_xrep_adoption_invalidate_child(sc->mp, d_child);

  ASSERT(d_is_negative(d_child));
  d_invalidate(d_child);
  dput(d_child);
  d_child = d_lookup(d_orphanage, &qname);
 }

 dput(d_orphanage);

 /* Invalidate all the dentries pointing down to this file. */
 while ((d_child = d_find_alias(VFS_I(sc->ip))) != NULL) {
  trace_xrep_adoption_invalidate_child(sc->mp, d_child);

  d_invalidate(d_child);
  dput(d_child);
 }
}

/*
 * If we have to add an attr fork ahead of a parent pointer update, how much
 * space should we ask for?
 */
static inline int
xrep_adoption_attr_sizeof(
 const struct xrep_adoption *adopt)
{
 return sizeof(struct xfs_attr_sf_hdr) +
  xfs_attr_sf_entsize_byname(sizeof(struct xfs_parent_rec),
        adopt->xname->len);
}

/*
 * Move the current file to the orphanage under the computed name.
 *
 * Returns with a dirty transaction so that the caller can handle any other
 * work, such as fixing up unlinked lists or resetting link counts.
 */
int
xrep_adoption_move(
 struct xrep_adoption *adopt)
{
 struct xfs_scrub *sc = adopt->sc;
 bool   isdir = S_ISDIR(VFS_I(sc->ip)->i_mode);
 int   error;

 trace_xrep_adoption_reparent(sc->orphanage, adopt->xname,
   sc->ip->i_ino);

 error = xrep_adoption_check_dcache(adopt);
 if (error)
  return error;

 /*
 * If this filesystem has parent pointers, ensure that the file being
 * moved to the orphanage has an attribute fork.  This is required
 * because the parent pointer code does not itself add attr forks.
 */
 if (!xfs_inode_has_attr_fork(sc->ip) && xfs_has_parent(sc->mp)) {
  int sf_size = xrep_adoption_attr_sizeof(adopt);

  error = xfs_bmap_add_attrfork(sc->tp, sc->ip, sf_size, true);
  if (error)
   return error;
 }

 /* Create the new name in the orphanage. */
 error = xfs_dir_createname(sc->tp, sc->orphanage, adopt->xname,
   sc->ip->i_ino, adopt->orphanage_blkres);
 if (error)
  return error;

 /*
 * Bump the link count of the orphanage if we just added a
 * subdirectory, and update its timestamps.
 */
 xfs_trans_ichgtime(sc->tp, sc->orphanage,
   XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 if (isdir)
  xfs_bumplink(sc->tp, sc->orphanage);
 xfs_trans_log_inode(sc->tp, sc->orphanage, XFS_ILOG_CORE);

 /* Bump the link count of the child. */
 if (adopt->bump_child_nlink) {
  xfs_bumplink(sc->tp, sc->ip);
  xfs_trans_log_inode(sc->tp, sc->ip, XFS_ILOG_CORE);
 }

 /* Replace the dotdot entry if the child is a subdirectory. */
 if (isdir) {
  error = xfs_dir_replace(sc->tp, sc->ip, &xfs_name_dotdot,
    sc->orphanage->i_ino, adopt->child_blkres);
  if (error)
   return error;
 }

 /* Add a parent pointer from the file back to the lost+found. */
 if (xfs_has_parent(sc->mp)) {
  error = xfs_parent_addname(sc->tp, &adopt->ppargs,
    sc->orphanage, adopt->xname, sc->ip);
  if (error)
   return error;
 }

 /*
 * Notify dirent hooks that we moved the file to /lost+found, and
 * finish all the deferred work so that we know the adoption is fully
 * recorded in the log.
 */
 xfs_dir_update_hook(sc->orphanage, sc->ip, 1, adopt->xname);

 /* Remove negative dentries from the lost+found's dcache */
 xrep_adoption_zap_dcache(adopt);
 return 0;
}

/*
 * Roll to a clean scrub transaction so that we can release the orphanage,
 * even if xrep_adoption_move was not called.
 *
 * Commits all the work and deferred ops attached to an adoption request and
 * rolls to a clean scrub transaction.  On success, returns 0 with the scrub
 * context holding a clean transaction with no inodes joined.  On failure,
 * returns negative errno with no scrub transaction.  All inode locks are
 * still held after this function returns.
 */
int
xrep_adoption_trans_roll(
 struct xrep_adoption *adopt)
{
 struct xfs_scrub *sc = adopt->sc;
 int   error;

 trace_xrep_adoption_trans_roll(sc->orphanage, sc->ip,
   !!(sc->tp->t_flags & XFS_TRANS_DIRTY));

 /* Finish all the deferred ops to commit all repairs. */
 error = xrep_defer_finish(sc);
 if (error)
  return error;

 /* Roll the transaction once more to detach the inodes. */
 return xfs_trans_roll(&sc->tp);
}