fs/fat/file.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/fs/fat/file.c
   4  *
   5  *  Written 1992,1993 by Werner Almesberger
   6  *
   7  *  regular file handling primitives for fat-based filesystems
   8  */
   9
  10 #include <linux/capability.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/compat.h>
  13 #include <linux/mount.h>
  14 #include <linux/blkdev.h>
  15 #include <linux/backing-dev.h>
  16 #include <linux/fsnotify.h>
  17 #include <linux/security.h>
  18 #include <linux/falloc.h>
  19 #include "fat.h"
  20
  21 static long fat_fallocate(struct file *file, int mode,
  22                           loff_t offset, loff_t len);
  23
  24 static int fat_ioctl_get_attributes(struct inode *inode, u32 __user *user_attr)
  25 {
  26         u32 attr;
  27
  28         inode_lock_shared(inode);
  29         attr = fat_make_attrs(inode);
  30         inode_unlock_shared(inode);
  31
  32         return put_user(attr, user_attr);
  33 }
  34
  35 static int fat_ioctl_set_attributes(struct file *file, u32 __user *user_attr)
  36 {
  37         struct inode *inode = file_inode(file);
  38         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
  39         int is_dir = S_ISDIR(inode->i_mode);
  40         u32 attr, oldattr;
  41         struct iattr ia;
  42         int err;
  43
  44         err = get_user(attr, user_attr);
  45         if (err)
  46                 goto out;
  47
  48         err = mnt_want_write_file(file);
  49         if (err)
  50                 goto out;
  51         inode_lock(inode);
  52
  53         /*
  54          * ATTR_VOLUME and ATTR_DIR cannot be changed; this also
  55          * prevents the user from turning us into a VFAT
  56          * longname entry.  Also, we obviously can't set
  57          * any of the NTFS attributes in the high 24 bits.
  58          */
  59         attr &= 0xff & ~(ATTR_VOLUME | ATTR_DIR);
  60         /* Merge in ATTR_VOLUME and ATTR_DIR */
  61         attr |= (MSDOS_I(inode)->i_attrs & ATTR_VOLUME) |
  62                 (is_dir ? ATTR_DIR : 0);
  63         oldattr = fat_make_attrs(inode);
  64
  65         /* Equivalent to a chmod() */
  66         ia.ia_valid = ATTR_MODE | ATTR_CTIME;
  67         ia.ia_ctime = current_time(inode);
  68         if (is_dir)
  69                 ia.ia_mode = fat_make_mode(sbi, attr, S_IRWXUGO);
  70         else {
  71                 ia.ia_mode = fat_make_mode(sbi, attr,
  72                         S_IRUGO | S_IWUGO | (inode->i_mode & S_IXUGO));
  73         }
  74
  75         /* The root directory has no attributes */
  76         if (inode->i_ino == MSDOS_ROOT_INO && attr != ATTR_DIR) {
  77                 err = -EINVAL;
  78                 goto out_unlock_inode;
  79         }
  80
  81         if (sbi->options.sys_immutable &&
  82             ((attr | oldattr) & ATTR_SYS) &&
  83             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
  84                 err = -EPERM;
  85                 goto out_unlock_inode;
  86         }
  87
  88         /*
  89          * The security check is questionable...  We single
  90          * out the RO attribute for checking by the security
  91          * module, just because it maps to a file mode.
  92          */
  93         err = security_inode_setattr(file->f_path.dentry, &ia);
  94         if (err)
  95                 goto out_unlock_inode;
  96
  97         /* This MUST be done before doing anything irreversible... */
  98         err = fat_setattr(file_mnt_user_ns(file), file->f_path.dentry, &ia);
  99         if (err)
 100                 goto out_unlock_inode;
 101
 102         fsnotify_change(file->f_path.dentry, ia.ia_valid);
 103         if (sbi->options.sys_immutable) {
 104                 if (attr & ATTR_SYS)
 105                         inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 106                 else
 107                         inode->i_flags &= ~S_IMMUTABLE;
 108         }
 109
 110         fat_save_attrs(inode, attr);
 111         mark_inode_dirty(inode);
 112 out_unlock_inode:
 113         inode_unlock(inode);
 114         mnt_drop_write_file(file);
 115 out:
 116         return err;
 117 }
 118
 119 static int fat_ioctl_get_volume_id(struct inode *inode, u32 __user *user_attr)
 120 {
 121         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 122         return put_user(sbi->vol_id, user_attr);
 123 }
 124
 125 static int fat_ioctl_fitrim(struct inode *inode, unsigned long arg)
 126 {
 127         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 128         struct fstrim_range __user *user_range;
 129         struct fstrim_range range;
 130         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sb->s_bdev);
 131         int err;
 132
 133         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 134                 return -EPERM;
 135
 136         if (!blk_queue_discard(q))
 137                 return -EOPNOTSUPP;
 138
 139         user_range = (struct fstrim_range __user *)arg;
 140         if (copy_from_user(&range, user_range, sizeof(range)))
 141                 return -EFAULT;
 142
 143         range.minlen = max_t(unsigned int, range.minlen,
 144                              q->limits.discard_granularity);
 145
 146         err = fat_trim_fs(inode, &range);
 147         if (err < 0)
 148                 return err;
 149
 150         if (copy_to_user(user_range, &range, sizeof(range)))
 151                 return -EFAULT;
 152
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 long fat_generic_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 157 {
 158         struct inode *inode = file_inode(filp);
 159         u32 __user *user_attr = (u32 __user *)arg;
 160
 161         switch (cmd) {
 162         case FAT_IOCTL_GET_ATTRIBUTES:
 163                 return fat_ioctl_get_attributes(inode, user_attr);
 164         case FAT_IOCTL_SET_ATTRIBUTES:
 165                 return fat_ioctl_set_attributes(filp, user_attr);
 166         case FAT_IOCTL_GET_VOLUME_ID:
 167                 return fat_ioctl_get_volume_id(inode, user_attr);
 168         case FITRIM:
 169                 return fat_ioctl_fitrim(inode, arg);
 170         default:
 171                 return -ENOTTY; /* Inappropriate ioctl for device */
 172         }
 173 }
 174
 175 static int fat_file_release(struct inode *inode, struct file *filp)
 176 {
 177         if ((filp->f_mode & FMODE_WRITE) &&
 178             MSDOS_SB(inode->i_sb)->options.flush) {
 179                 fat_flush_inodes(inode->i_sb, inode, NULL);
 180                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 181                 io_schedule_timeout(HZ/10);
 182         }
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 int fat_file_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 187 {
 188         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
 189         int err;
 190
 191         err = __generic_file_fsync(filp, start, end, datasync);
 192         if (err)
 193                 return err;
 194
 195         err = sync_mapping_buffers(MSDOS_SB(inode->i_sb)->fat_inode->i_mapping);
 196         if (err)
 197                 return err;
 198
 199         return blkdev_issue_flush(inode->i_sb->s_bdev);
 200 }
 201
 202
 203 const struct file_operations fat_file_operations = {
 204         .llseek         = generic_file_llseek,
 205         .read_iter      = generic_file_read_iter,
 206         .write_iter     = generic_file_write_iter,
 207         .mmap           = generic_file_mmap,
 208         .release        = fat_file_release,
 209         .unlocked_ioctl = fat_generic_ioctl,
 210         .compat_ioctl   = compat_ptr_ioctl,
 211         .fsync          = fat_file_fsync,
 212         .splice_read    = generic_file_splice_read,
 213         .splice_write   = iter_file_splice_write,
 214         .fallocate      = fat_fallocate,
 215 };
 216
 217 static int fat_cont_expand(struct inode *inode, loff_t size)
 218 {
 219         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 220         loff_t start = inode->i_size, count = size - inode->i_size;
 221         int err;
 222
 223         err = generic_cont_expand_simple(inode, size);
 224         if (err)
 225                 goto out;
 226
 227         fat_truncate_time(inode, NULL, S_CTIME|S_MTIME);
 228         mark_inode_dirty(inode);
 229         if (IS_SYNC(inode)) {
 230                 int err2;
 231
 232                 /*
 233                  * Opencode syncing since we don't have a file open to use
 234                  * standard fsync path.
 235                  */
 236                 err = filemap_fdatawrite_range(mapping, start,
 237                                                start + count - 1);
 238                 err2 = sync_mapping_buffers(mapping);
 239                 if (!err)
 240                         err = err2;
 241                 err2 = write_inode_now(inode, 1);
 242                 if (!err)
 243                         err = err2;
 244                 if (!err) {
 245                         err =  filemap_fdatawait_range(mapping, start,
 246                                                        start + count - 1);
 247                 }
 248         }
 249 out:
 250         return err;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Preallocate space for a file. This implements fat's fallocate file
 255  * operation, which gets called from sys_fallocate system call. User
 256  * space requests len bytes at offset. If FALLOC_FL_KEEP_SIZE is set
 257  * we just allocate clusters without zeroing them out. Otherwise we
 258  * allocate and zero out clusters via an expanding truncate.
 259  */
 260 static long fat_fallocate(struct file *file, int mode,
 261                           loff_t offset, loff_t len)
 262 {
 263         int nr_cluster; /* Number of clusters to be allocated */
 264         loff_t mm_bytes; /* Number of bytes to be allocated for file */
 265         loff_t ondisksize; /* block aligned on-disk size in bytes*/
 266         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 267         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 268         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 269         int err = 0;
 270
 271         /* No support for hole punch or other fallocate flags. */
 272         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 273                 return -EOPNOTSUPP;
 274
 275         /* No support for dir */
 276         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 277                 return -EOPNOTSUPP;
 278
 279         inode_lock(inode);
 280         if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
 281                 ondisksize = inode->i_blocks << 9;
 282                 if ((offset + len) <= ondisksize)
 283                         goto error;
 284
 285                 /* First compute the number of clusters to be allocated */
 286                 mm_bytes = offset + len - ondisksize;
 287                 nr_cluster = (mm_bytes + (sbi->cluster_size - 1)) >>
 288                         sbi->cluster_bits;
 289
 290                 /* Start the allocation.We are not zeroing out the clusters */
 291                 while (nr_cluster-- > 0) {
 292                         err = fat_add_cluster(inode);
 293                         if (err)
 294                                 goto error;
 295                 }
 296         } else {
 297                 if ((offset + len) <= i_size_read(inode))
 298                         goto error;
 299
 300                 /* This is just an expanding truncate */
 301                 err = fat_cont_expand(inode, (offset + len));
 302         }
 303
 304 error:
 305         inode_unlock(inode);
 306         return err;
 307 }
 308
 309 /* Free all clusters after the skip'th cluster. */
 310 static int fat_free(struct inode *inode, int skip)
 311 {
 312         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 313         int err, wait, free_start, i_start, i_logstart;
 314
 315         if (MSDOS_I(inode)->i_start == 0)
 316                 return 0;
 317
 318         fat_cache_inval_inode(inode);
 319
 320         wait = IS_DIRSYNC(inode);
 321         i_start = free_start = MSDOS_I(inode)->i_start;
 322         i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_logstart;
 323
 324         /* First, we write the new file size. */
 325         if (!skip) {
 326                 MSDOS_I(inode)->i_start = 0;
 327                 MSDOS_I(inode)->i_logstart = 0;
 328         }
 329         MSDOS_I(inode)->i_attrs |= ATTR_ARCH;
 330         fat_truncate_time(inode, NULL, S_CTIME|S_MTIME);
 331         if (wait) {
 332                 err = fat_sync_inode(inode);
 333                 if (err) {
 334                         MSDOS_I(inode)->i_start = i_start;
 335                         MSDOS_I(inode)->i_logstart = i_logstart;
 336                         return err;
 337                 }
 338         } else
 339                 mark_inode_dirty(inode);
 340
 341         /* Write a new EOF, and get the remaining cluster chain for freeing. */
 342         if (skip) {
 343                 struct fat_entry fatent;
 344                 int ret, fclus, dclus;
 345
 346                 ret = fat_get_cluster(inode, skip - 1, &fclus, &dclus);
 347                 if (ret < 0)
 348                         return ret;
 349                 else if (ret == FAT_ENT_EOF)
 350                         return 0;
 351
 352                 fatent_init(&fatent);
 353                 ret = fat_ent_read(inode, &fatent, dclus);
 354                 if (ret == FAT_ENT_EOF) {
 355                         fatent_brelse(&fatent);
 356                         return 0;
 357                 } else if (ret == FAT_ENT_FREE) {
 358                         fat_fs_error(sb,
 359                                      "%s: invalid cluster chain (i_pos %lld)",
 360                                      __func__, MSDOS_I(inode)->i_pos);
 361                         ret = -EIO;
 362                 } else if (ret > 0) {
 363                         err = fat_ent_write(inode, &fatent, FAT_ENT_EOF, wait);
 364                         if (err)
 365                                 ret = err;
 366                 }
 367                 fatent_brelse(&fatent);
 368                 if (ret < 0)
 369                         return ret;
 370
 371                 free_start = ret;
 372         }
 373         inode->i_blocks = skip << (MSDOS_SB(sb)->cluster_bits - 9);
 374
 375         /* Freeing the remained cluster chain */
 376         return fat_free_clusters(inode, free_start);
 377 }
 378
 379 void fat_truncate_blocks(struct inode *inode, loff_t offset)
 380 {
 381         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 382         const unsigned int cluster_size = sbi->cluster_size;
 383         int nr_clusters;
 384
 385         /*
 386          * This protects against truncating a file bigger than it was then
 387          * trying to write into the hole.
 388          */
 389         if (MSDOS_I(inode)->mmu_private > offset)
 390                 MSDOS_I(inode)->mmu_private = offset;
 391
 392         nr_clusters = (offset + (cluster_size - 1)) >> sbi->cluster_bits;
 393
 394         fat_free(inode, nr_clusters);
 395         fat_flush_inodes(inode->i_sb, inode, NULL);
 396 }
 397
 398 int fat_getattr(struct user_namespace *mnt_userns, const struct path *path,
 399                 struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags)
 400 {
 401         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
 402         generic_fillattr(mnt_userns, inode, stat);
 403         stat->blksize = MSDOS_SB(inode->i_sb)->cluster_size;
 404
 405         if (MSDOS_SB(inode->i_sb)->options.nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO) {
 406                 /* Use i_pos for ino. This is used as fileid of nfs. */
 407                 stat->ino = fat_i_pos_read(MSDOS_SB(inode->i_sb), inode);
 408         }
 409         return 0;
 410 }
 411 EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_getattr);
 412
 413 static int fat_sanitize_mode(const struct msdos_sb_info *sbi,
 414                              struct inode *inode, umode_t *mode_ptr)
 415 {
 416         umode_t mask, perm;
 417
 418         /*
 419          * Note, the basic check is already done by a caller of
 420          * (attr->ia_mode & ~FAT_VALID_MODE)
 421          */
 422
 423         if (S_ISREG(inode->i_mode))
 424                 mask = sbi->options.fs_fmask;
 425         else
 426                 mask = sbi->options.fs_dmask;
 427
 428         perm = *mode_ptr & ~(S_IFMT | mask);
 429
 430         /*
 431          * Of the r and x bits, all (subject to umask) must be present. Of the
 432          * w bits, either all (subject to umask) or none must be present.
 433          *
 434          * If fat_mode_can_hold_ro(inode) is false, can't change w bits.
 435          */
 436         if ((perm & (S_IRUGO | S_IXUGO)) != (inode->i_mode & (S_IRUGO|S_IXUGO)))
 437                 return -EPERM;
 438         if (fat_mode_can_hold_ro(inode)) {
 439                 if ((perm & S_IWUGO) && ((perm & S_IWUGO) != (S_IWUGO & ~mask)))
 440                         return -EPERM;
 441         } else {
 442                 if ((perm & S_IWUGO) != (S_IWUGO & ~mask))
 443                         return -EPERM;
 444         }
 445
 446         *mode_ptr &= S_IFMT | perm;
 447
 448         return 0;
 449 }
 450
 451 static int fat_allow_set_time(struct user_namespace *mnt_userns,
 452                               struct msdos_sb_info *sbi, struct inode *inode)
 453 {
 454         umode_t allow_utime = sbi->options.allow_utime;
 455
 456         if (!uid_eq(current_fsuid(), i_uid_into_mnt(mnt_userns, inode))) {
 457                 if (in_group_p(i_gid_into_mnt(mnt_userns, inode)))
 458                         allow_utime >>= 3;
 459                 if (allow_utime & MAY_WRITE)
 460                         return 1;
 461         }
 462
 463         /* use a default check */
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 #define TIMES_SET_FLAGS (ATTR_MTIME_SET | ATTR_ATIME_SET | ATTR_TIMES_SET)
 468 /* valid file mode bits */
 469 #define FAT_VALID_MODE  (S_IFREG | S_IFDIR | S_IRWXUGO)
 470
 471 int fat_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
 472                 struct iattr *attr)
 473 {
 474         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(dentry->d_sb);
 475         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 476         unsigned int ia_valid;
 477         int error;
 478
 479         /* Check for setting the inode time. */
 480         ia_valid = attr->ia_valid;
 481         if (ia_valid & TIMES_SET_FLAGS) {
 482                 if (fat_allow_set_time(mnt_userns, sbi, inode))
 483                         attr->ia_valid &= ~TIMES_SET_FLAGS;
 484         }
 485
 486         error = setattr_prepare(mnt_userns, dentry, attr);
 487         attr->ia_valid = ia_valid;
 488         if (error) {
 489                 if (sbi->options.quiet)
 490                         error = 0;
 491                 goto out;
 492         }
 493
 494         /*
 495          * Expand the file. Since inode_setattr() updates ->i_size
 496          * before calling the ->truncate(), but FAT needs to fill the
 497          * hole before it. XXX: this is no longer true with new truncate
 498          * sequence.
 499          */
 500         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 501                 inode_dio_wait(inode);
 502
 503                 if (attr->ia_size > inode->i_size) {
 504                         error = fat_cont_expand(inode, attr->ia_size);
 505                         if (error || attr->ia_valid == ATTR_SIZE)
 506                                 goto out;
 507                         attr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 508                 }
 509         }
 510
 511         if (((attr->ia_valid & ATTR_UID) &&
 512              (!uid_eq(attr->ia_uid, sbi->options.fs_uid))) ||
 513             ((attr->ia_valid & ATTR_GID) &&
 514              (!gid_eq(attr->ia_gid, sbi->options.fs_gid))) ||
 515             ((attr->ia_valid & ATTR_MODE) &&
 516              (attr->ia_mode & ~FAT_VALID_MODE)))
 517                 error = -EPERM;
 518
 519         if (error) {
 520                 if (sbi->options.quiet)
 521                         error = 0;
 522                 goto out;
 523         }
 524
 525         /*
 526          * We don't return -EPERM here. Yes, strange, but this is too
 527          * old behavior.
 528          */
 529         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
 530                 if (fat_sanitize_mode(sbi, inode, &attr->ia_mode) < 0)
 531                         attr->ia_valid &= ~ATTR_MODE;
 532         }
 533
 534         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 535                 error = fat_block_truncate_page(inode, attr->ia_size);
 536                 if (error)
 537                         goto out;
 538                 down_write(&MSDOS_I(inode)->truncate_lock);
 539                 truncate_setsize(inode, attr->ia_size);
 540                 fat_truncate_blocks(inode, attr->ia_size);
 541                 up_write(&MSDOS_I(inode)->truncate_lock);
 542         }
 543
 544         /*
 545          * setattr_copy can't truncate these appropriately, so we'll
 546          * copy them ourselves
 547          */
 548         if (attr->ia_valid & ATTR_ATIME)
 549                 fat_truncate_time(inode, &attr->ia_atime, S_ATIME);
 550         if (attr->ia_valid & ATTR_CTIME)
 551                 fat_truncate_time(inode, &attr->ia_ctime, S_CTIME);
 552         if (attr->ia_valid & ATTR_MTIME)
 553                 fat_truncate_time(inode, &attr->ia_mtime, S_MTIME);
 554         attr->ia_valid &= ~(ATTR_ATIME|ATTR_CTIME|ATTR_MTIME);
 555
 556         setattr_copy(mnt_userns, inode, attr);
 557         mark_inode_dirty(inode);
 558 out:
 559         return error;
 560 }
 561 EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_setattr);
 562
 563 const struct inode_operations fat_file_inode_operations = {
 564         .setattr        = fat_setattr,
 565         .getattr        = fat_getattr,
 566         .update_time    = fat_update_time,
 567 };