fs/fat/namei_vfat.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  linux/fs/vfat/namei.c
   4  *
   5  *  Written 1992,1993 by Werner Almesberger
   6  *
   7  *  Windows95/Windows NT compatible extended MSDOS filesystem
   8  *    by Gordon Chaffee Copyright (C) 1995.  Send bug reports for the
   9  *    VFAT filesystem to <chaffee@cs.berkeley.edu>.  Specify
  10  *    what file operation caused you trouble and if you can duplicate
  11  *    the problem, send a script that demonstrates it.
  12  *
  13  *  Short name translation 1999, 2001 by Wolfram Pienkoss <wp@bszh.de>
  14  *
  15  *  Support Multibyte characters and cleanup by
  16  *                              OGAWA Hirofumi <hirofumi@mail.parknet.co.jp>
  17  */
  18
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/ctype.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/namei.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/iversion.h>
  25 #include "fat.h"
  26
  27 static inline unsigned long vfat_d_version(struct dentry *dentry)
  28 {
  29         return (unsigned long) dentry->d_fsdata;
  30 }
  31
  32 static inline void vfat_d_version_set(struct dentry *dentry,
  33                                       unsigned long version)
  34 {
  35         dentry->d_fsdata = (void *) version;
  36 }
  37
  38 /*
  39  * If new entry was created in the parent, it could create the 8.3
  40  * alias (the shortname of logname).  So, the parent may have the
  41  * negative-dentry which matches the created 8.3 alias.
  42  *
  43  * If it happened, the negative dentry isn't actually negative
  44  * anymore.  So, drop it.
  45  */
  46 static int vfat_revalidate_shortname(struct dentry *dentry)
  47 {
  48         int ret = 1;
  49         spin_lock(&dentry->d_lock);
  50         if (!inode_eq_iversion(d_inode(dentry->d_parent), vfat_d_version(dentry)))
  51                 ret = 0;
  52         spin_unlock(&dentry->d_lock);
  53         return ret;
  54 }
  55
  56 static int vfat_revalidate(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
  57 {
  58         if (flags & LOOKUP_RCU)
  59                 return -ECHILD;
  60
  61         /* This is not negative dentry. Always valid. */
  62         if (d_really_is_positive(dentry))
  63                 return 1;
  64         return vfat_revalidate_shortname(dentry);
  65 }
  66
  67 static int vfat_revalidate_ci(struct dentry *dentry, unsigned int flags)
  68 {
  69         if (flags & LOOKUP_RCU)
  70                 return -ECHILD;
  71
  72         /*
  73          * This is not negative dentry. Always valid.
  74          *
  75          * Note, rename() to existing directory entry will have ->d_inode,
  76          * and will use existing name which isn't specified name by user.
  77          *
  78          * We may be able to drop this positive dentry here. But dropping
  79          * positive dentry isn't good idea. So it's unsupported like
  80          * rename("filename", "FILENAME") for now.
  81          */
  82         if (d_really_is_positive(dentry))
  83                 return 1;
  84
  85         /*
  86          * This may be nfsd (or something), anyway, we can't see the
  87          * intent of this. So, since this can be for creation, drop it.
  88          */
  89         if (!flags)
  90                 return 0;
  91
  92         /*
  93          * Drop the negative dentry, in order to make sure to use the
  94          * case sensitive name which is specified by user if this is
  95          * for creation.
  96          */
  97         if (flags & (LOOKUP_CREATE | LOOKUP_RENAME_TARGET))
  98                 return 0;
  99
 100         return vfat_revalidate_shortname(dentry);
 101 }
 102
 103 /* returns the length of a struct qstr, ignoring trailing dots */
 104 static unsigned int __vfat_striptail_len(unsigned int len, const char *name)
 105 {
 106         while (len && name[len - 1] == '.')
 107                 len--;
 108         return len;
 109 }
 110
 111 static unsigned int vfat_striptail_len(const struct qstr *qstr)
 112 {
 113         return __vfat_striptail_len(qstr->len, qstr->name);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * Compute the hash for the vfat name corresponding to the dentry.
 118  * Note: if the name is invalid, we leave the hash code unchanged so
 119  * that the existing dentry can be used. The vfat fs routines will
 120  * return ENOENT or EINVAL as appropriate.
 121  */
 122 static int vfat_hash(const struct dentry *dentry, struct qstr *qstr)
 123 {
 124         qstr->hash = full_name_hash(dentry, qstr->name, vfat_striptail_len(qstr));
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Compute the hash for the vfat name corresponding to the dentry.
 130  * Note: if the name is invalid, we leave the hash code unchanged so
 131  * that the existing dentry can be used. The vfat fs routines will
 132  * return ENOENT or EINVAL as appropriate.
 133  */
 134 static int vfat_hashi(const struct dentry *dentry, struct qstr *qstr)
 135 {
 136         struct nls_table *t = MSDOS_SB(dentry->d_sb)->nls_io;
 137         const unsigned char *name;
 138         unsigned int len;
 139         unsigned long hash;
 140
 141         name = qstr->name;
 142         len = vfat_striptail_len(qstr);
 143
 144         hash = init_name_hash(dentry);
 145         while (len--)
 146                 hash = partial_name_hash(nls_tolower(t, *name++), hash);
 147         qstr->hash = end_name_hash(hash);
 148
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Case insensitive compare of two vfat names.
 154  */
 155 static int vfat_cmpi(const struct dentry *dentry,
 156                 unsigned int len, const char *str, const struct qstr *name)
 157 {
 158         struct nls_table *t = MSDOS_SB(dentry->d_sb)->nls_io;
 159         unsigned int alen, blen;
 160
 161         /* A filename cannot end in '.' or we treat it like it has none */
 162         alen = vfat_striptail_len(name);
 163         blen = __vfat_striptail_len(len, str);
 164         if (alen == blen) {
 165                 if (nls_strnicmp(t, name->name, str, alen) == 0)
 166                         return 0;
 167         }
 168         return 1;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Case sensitive compare of two vfat names.
 173  */
 174 static int vfat_cmp(const struct dentry *dentry,
 175                 unsigned int len, const char *str, const struct qstr *name)
 176 {
 177         unsigned int alen, blen;
 178
 179         /* A filename cannot end in '.' or we treat it like it has none */
 180         alen = vfat_striptail_len(name);
 181         blen = __vfat_striptail_len(len, str);
 182         if (alen == blen) {
 183                 if (strncmp(name->name, str, alen) == 0)
 184                         return 0;
 185         }
 186         return 1;
 187 }
 188
 189 static const struct dentry_operations vfat_ci_dentry_ops = {
 190         .d_revalidate   = vfat_revalidate_ci,
 191         .d_hash         = vfat_hashi,
 192         .d_compare      = vfat_cmpi,
 193 };
 194
 195 static const struct dentry_operations vfat_dentry_ops = {
 196         .d_revalidate   = vfat_revalidate,
 197         .d_hash         = vfat_hash,
 198         .d_compare      = vfat_cmp,
 199 };
 200
 201 /* Characters that are undesirable in an MS-DOS file name */
 202
 203 static inline wchar_t vfat_bad_char(wchar_t w)
 204 {
 205         return (w < 0x0020)
 206             || (w == '*') || (w == '?') || (w == '<') || (w == '>')
 207             || (w == '|') || (w == '"') || (w == ':') || (w == '/')
 208             || (w == '\\');
 209 }
 210
 211 static inline wchar_t vfat_replace_char(wchar_t w)
 212 {
 213         return (w == '[') || (w == ']') || (w == ';') || (w == ',')
 214             || (w == '+') || (w == '=');
 215 }
 216
 217 static wchar_t vfat_skip_char(wchar_t w)
 218 {
 219         return (w == '.') || (w == ' ');
 220 }
 221
 222 static inline int vfat_is_used_badchars(const wchar_t *s, int len)
 223 {
 224         int i;
 225
 226         for (i = 0; i < len; i++)
 227                 if (vfat_bad_char(s[i]))
 228                         return -EINVAL;
 229
 230         if (s[i - 1] == ' ') /* last character cannot be space */
 231                 return -EINVAL;
 232
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 static int vfat_find_form(struct inode *dir, unsigned char *name)
 237 {
 238         struct fat_slot_info sinfo;
 239         int err = fat_scan(dir, name, &sinfo);
 240         if (err)
 241                 return -ENOENT;
 242         brelse(sinfo.bh);
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * 1) Valid characters for the 8.3 format alias are any combination of
 248  * letters, uppercase alphabets, digits, any of the
 249  * following special characters:
 250  *     $ % ' ` - @ { } ~ ! # ( ) & _ ^
 251  * In this case Longfilename is not stored in disk.
 252  *
 253  * WinNT's Extension:
 254  * File name and extension name is contain uppercase/lowercase
 255  * only. And it is expressed by CASE_LOWER_BASE and CASE_LOWER_EXT.
 256  *
 257  * 2) File name is 8.3 format, but it contain the uppercase and
 258  * lowercase char, muliti bytes char, etc. In this case numtail is not
 259  * added, but Longfilename is stored.
 260  *
 261  * 3) When the one except for the above, or the following special
 262  * character are contained:
 263  *        .   [ ] ; , + =
 264  * numtail is added, and Longfilename must be stored in disk .
 265  */
 266 struct shortname_info {
 267         unsigned char lower:1,
 268                       upper:1,
 269                       valid:1;
 270 };
 271 #define INIT_SHORTNAME_INFO(x)  do {            \
 272         (x)->lower = 1;                         \
 273         (x)->upper = 1;                         \
 274         (x)->valid = 1;                         \
 275 } while (0)
 276
 277 static inline int to_shortname_char(struct nls_table *nls,
 278                                     unsigned char *buf, int buf_size,
 279                                     wchar_t *src, struct shortname_info *info)
 280 {
 281         int len;
 282
 283         if (vfat_skip_char(*src)) {
 284                 info->valid = 0;
 285                 return 0;
 286         }
 287         if (vfat_replace_char(*src)) {
 288                 info->valid = 0;
 289                 buf[0] = '_';
 290                 return 1;
 291         }
 292
 293         len = nls->uni2char(*src, buf, buf_size);
 294         if (len <= 0) {
 295                 info->valid = 0;
 296                 buf[0] = '_';
 297                 len = 1;
 298         } else if (len == 1) {
 299                 unsigned char prev = buf[0];
 300
 301                 if (buf[0] >= 0x7F) {
 302                         info->lower = 0;
 303                         info->upper = 0;
 304                 }
 305
 306                 buf[0] = nls_toupper(nls, buf[0]);
 307                 if (isalpha(buf[0])) {
 308                         if (buf[0] == prev)
 309                                 info->lower = 0;
 310                         else
 311                                 info->upper = 0;
 312                 }
 313         } else {
 314                 info->lower = 0;
 315                 info->upper = 0;
 316         }
 317
 318         return len;
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Given a valid longname, create a unique shortname.  Make sure the
 323  * shortname does not exist
 324  * Returns negative number on error, 0 for a normal
 325  * return, and 1 for valid shortname
 326  */
 327 static int vfat_create_shortname(struct inode *dir, struct nls_table *nls,
 328                                  wchar_t *uname, int ulen,
 329                                  unsigned char *name_res, unsigned char *lcase)
 330 {
 331         struct fat_mount_options *opts = &MSDOS_SB(dir->i_sb)->options;
 332         wchar_t *ip, *ext_start, *end, *name_start;
 333         unsigned char base[9], ext[4], buf[5], *p;
 334         unsigned char charbuf[NLS_MAX_CHARSET_SIZE];
 335         int chl, chi;
 336         int sz = 0, extlen, baselen, i, numtail_baselen, numtail2_baselen;
 337         int is_shortname;
 338         struct shortname_info base_info, ext_info;
 339
 340         is_shortname = 1;
 341         INIT_SHORTNAME_INFO(&base_info);
 342         INIT_SHORTNAME_INFO(&ext_info);
 343
 344         /* Now, we need to create a shortname from the long name */
 345         ext_start = end = &uname[ulen];
 346         while (--ext_start >= uname) {
 347                 if (*ext_start == 0x002E) {     /* is `.' */
 348                         if (ext_start == end - 1) {
 349                                 sz = ulen;
 350                                 ext_start = NULL;
 351                         }
 352                         break;
 353                 }
 354         }
 355
 356         if (ext_start == uname - 1) {
 357                 sz = ulen;
 358                 ext_start = NULL;
 359         } else if (ext_start) {
 360                 /*
 361                  * Names which start with a dot could be just
 362                  * an extension eg. "...test".  In this case Win95
 363                  * uses the extension as the name and sets no extension.
 364                  */
 365                 name_start = &uname[0];
 366                 while (name_start < ext_start) {
 367                         if (!vfat_skip_char(*name_start))
 368                                 break;
 369                         name_start++;
 370                 }
 371                 if (name_start != ext_start) {
 372                         sz = ext_start - uname;
 373                         ext_start++;
 374                 } else {
 375                         sz = ulen;
 376                         ext_start = NULL;
 377                 }
 378         }
 379
 380         numtail_baselen = 6;
 381         numtail2_baselen = 2;
 382         for (baselen = i = 0, p = base, ip = uname; i < sz; i++, ip++) {
 383                 chl = to_shortname_char(nls, charbuf, sizeof(charbuf),
 384                                         ip, &base_info);
 385                 if (chl == 0)
 386                         continue;
 387
 388                 if (baselen < 2 && (baselen + chl) > 2)
 389                         numtail2_baselen = baselen;
 390                 if (baselen < 6 && (baselen + chl) > 6)
 391                         numtail_baselen = baselen;
 392                 for (chi = 0; chi < chl; chi++) {
 393                         *p++ = charbuf[chi];
 394                         baselen++;
 395                         if (baselen >= 8)
 396                                 break;
 397                 }
 398                 if (baselen >= 8) {
 399                         if ((chi < chl - 1) || (ip + 1) - uname < sz)
 400                                 is_shortname = 0;
 401                         break;
 402                 }
 403         }
 404         if (baselen == 0) {
 405                 return -EINVAL;
 406         }
 407
 408         extlen = 0;
 409         if (ext_start) {
 410                 for (p = ext, ip = ext_start; extlen < 3 && ip < end; ip++) {
 411                         chl = to_shortname_char(nls, charbuf, sizeof(charbuf),
 412                                                 ip, &ext_info);
 413                         if (chl == 0)
 414                                 continue;
 415
 416                         if ((extlen + chl) > 3) {
 417                                 is_shortname = 0;
 418                                 break;
 419                         }
 420                         for (chi = 0; chi < chl; chi++) {
 421                                 *p++ = charbuf[chi];
 422                                 extlen++;
 423                         }
 424                         if (extlen >= 3) {
 425                                 if (ip + 1 != end)
 426                                         is_shortname = 0;
 427                                 break;
 428                         }
 429                 }
 430         }
 431         ext[extlen] = '\0';
 432         base[baselen] = '\0';
 433
 434         /* Yes, it can happen. ".\xe5" would do it. */
 435         if (base[0] == DELETED_FLAG)
 436                 base[0] = 0x05;
 437
 438         /* OK, at this point we know that base is not longer than 8 symbols,
 439          * ext is not longer than 3, base is nonempty, both don't contain
 440          * any bad symbols (lowercase transformed to uppercase).
 441          */
 442
 443         memset(name_res, ' ', MSDOS_NAME);
 444         memcpy(name_res, base, baselen);
 445         memcpy(name_res + 8, ext, extlen);
 446         *lcase = 0;
 447         if (is_shortname && base_info.valid && ext_info.valid) {
 448                 if (vfat_find_form(dir, name_res) == 0)
 449                         return -EEXIST;
 450
 451                 if (opts->shortname & VFAT_SFN_CREATE_WIN95) {
 452                         return (base_info.upper && ext_info.upper);
 453                 } else if (opts->shortname & VFAT_SFN_CREATE_WINNT) {
 454                         if ((base_info.upper || base_info.lower) &&
 455                             (ext_info.upper || ext_info.lower)) {
 456                                 if (!base_info.upper && base_info.lower)
 457                                         *lcase |= CASE_LOWER_BASE;
 458                                 if (!ext_info.upper && ext_info.lower)
 459                                         *lcase |= CASE_LOWER_EXT;
 460                                 return 1;
 461                         }
 462                         return 0;
 463                 } else {
 464                         BUG();
 465                 }
 466         }
 467
 468         if (opts->numtail == 0)
 469                 if (vfat_find_form(dir, name_res) < 0)
 470                         return 0;
 471
 472         /*
 473          * Try to find a unique extension.  This used to
 474          * iterate through all possibilities sequentially,
 475          * but that gave extremely bad performance.  Windows
 476          * only tries a few cases before using random
 477          * values for part of the base.
 478          */
 479
 480         if (baselen > 6) {
 481                 baselen = numtail_baselen;
 482                 name_res[7] = ' ';
 483         }
 484         name_res[baselen] = '~';
 485         for (i = 1; i < 10; i++) {
 486                 name_res[baselen + 1] = i + '0';
 487                 if (vfat_find_form(dir, name_res) < 0)
 488                         return 0;
 489         }
 490
 491         i = jiffies;
 492         sz = (jiffies >> 16) & 0x7;
 493         if (baselen > 2) {
 494                 baselen = numtail2_baselen;
 495                 name_res[7] = ' ';
 496         }
 497         name_res[baselen + 4] = '~';
 498         name_res[baselen + 5] = '1' + sz;
 499         while (1) {
 500                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%04X", i & 0xffff);
 501                 memcpy(&name_res[baselen], buf, 4);
 502                 if (vfat_find_form(dir, name_res) < 0)
 503                         break;
 504                 i -= 11;
 505         }
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 /* Translate a string, including coded sequences into Unicode */
 510 static int
 511 xlate_to_uni(const unsigned char *name, int len, unsigned char *outname,
 512              int *longlen, int *outlen, int escape, int utf8,
 513              struct nls_table *nls)
 514 {
 515         const unsigned char *ip;
 516         unsigned char *op;
 517         int i, fill;
 518         int charlen;
 519
 520         if (utf8) {
 521                 *outlen = utf8s_to_utf16s(name, len, UTF16_HOST_ENDIAN,
 522                                 (wchar_t *) outname, FAT_LFN_LEN + 2);
 523                 if (*outlen < 0)
 524                         return *outlen;
 525                 else if (*outlen > FAT_LFN_LEN)
 526                         return -ENAMETOOLONG;
 527
 528                 op = &outname[*outlen * sizeof(wchar_t)];
 529         } else {
 530                 for (i = 0, ip = name, op = outname, *outlen = 0;
 531                          i < len && *outlen < FAT_LFN_LEN;
 532                          *outlen += 1) {
 533                         if (escape && (*ip == ':')) {
 534                                 u8 uc[2];
 535
 536                                 if (i > len - 5)
 537                                         return -EINVAL;
 538
 539                                 if (hex2bin(uc, ip + 1, 2) < 0)
 540                                         return -EINVAL;
 541
 542                                 *(wchar_t *)op = uc[0] << 8 | uc[1];
 543
 544                                 op += 2;
 545                                 ip += 5;
 546                                 i += 5;
 547                         } else {
 548                                 charlen = nls->char2uni(ip, len - i,
 549                                                         (wchar_t *)op);
 550                                 if (charlen < 0)
 551                                         return -EINVAL;
 552                                 ip += charlen;
 553                                 i += charlen;
 554                                 op += 2;
 555                         }
 556                 }
 557                 if (i < len)
 558                         return -ENAMETOOLONG;
 559         }
 560
 561         *longlen = *outlen;
 562         if (*outlen % 13) {
 563                 *op++ = 0;
 564                 *op++ = 0;
 565                 *outlen += 1;
 566                 if (*outlen % 13) {
 567                         fill = 13 - (*outlen % 13);
 568                         for (i = 0; i < fill; i++) {
 569                                 *op++ = 0xff;
 570                                 *op++ = 0xff;
 571                         }
 572                         *outlen += fill;
 573                 }
 574         }
 575
 576         return 0;
 577 }
 578
 579 static int vfat_build_slots(struct inode *dir, const unsigned char *name,
 580                             int len, int is_dir, int cluster,
 581                             struct timespec64 *ts,
 582                             struct msdos_dir_slot *slots, int *nr_slots)
 583 {
 584         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(dir->i_sb);
 585         struct fat_mount_options *opts = &sbi->options;
 586         struct msdos_dir_slot *ps;
 587         struct msdos_dir_entry *de;
 588         unsigned char cksum, lcase;
 589         unsigned char msdos_name[MSDOS_NAME];
 590         wchar_t *uname;
 591         __le16 time, date;
 592         u8 time_cs;
 593         int err, ulen, usize, i;
 594         loff_t offset;
 595
 596         *nr_slots = 0;
 597
 598         uname = __getname();
 599         if (!uname)
 600                 return -ENOMEM;
 601
 602         err = xlate_to_uni(name, len, (unsigned char *)uname, &ulen, &usize,
 603                            opts->unicode_xlate, opts->utf8, sbi->nls_io);
 604         if (err)
 605                 goto out_free;
 606
 607         err = vfat_is_used_badchars(uname, ulen);
 608         if (err)
 609                 goto out_free;
 610
 611         err = vfat_create_shortname(dir, sbi->nls_disk, uname, ulen,
 612                                     msdos_name, &lcase);
 613         if (err < 0)
 614                 goto out_free;
 615         else if (err == 1) {
 616                 de = (struct msdos_dir_entry *)slots;
 617                 err = 0;
 618                 goto shortname;
 619         }
 620
 621         /* build the entry of long file name */
 622         cksum = fat_checksum(msdos_name);
 623
 624         *nr_slots = usize / 13;
 625         for (ps = slots, i = *nr_slots; i > 0; i--, ps++) {
 626                 ps->id = i;
 627                 ps->attr = ATTR_EXT;
 628                 ps->reserved = 0;
 629                 ps->alias_checksum = cksum;
 630                 ps->start = 0;
 631                 offset = (i - 1) * 13;
 632                 fatwchar_to16(ps->name0_4, uname + offset, 5);
 633                 fatwchar_to16(ps->name5_10, uname + offset + 5, 6);
 634                 fatwchar_to16(ps->name11_12, uname + offset + 11, 2);
 635         }
 636         slots[0].id |= 0x40;
 637         de = (struct msdos_dir_entry *)ps;
 638
 639 shortname:
 640         /* build the entry of 8.3 alias name */
 641         (*nr_slots)++;
 642         memcpy(de->name, msdos_name, MSDOS_NAME);
 643         de->attr = is_dir ? ATTR_DIR : ATTR_ARCH;
 644         de->lcase = lcase;
 645         fat_time_unix2fat(sbi, ts, &time, &date, &time_cs);
 646         de->time = de->ctime = time;
 647         de->date = de->cdate = de->adate = date;
 648         de->ctime_cs = time_cs;
 649         fat_set_start(de, cluster);
 650         de->size = 0;
 651 out_free:
 652         __putname(uname);
 653         return err;
 654 }
 655
 656 static int vfat_add_entry(struct inode *dir, const struct qstr *qname,
 657                           int is_dir, int cluster, struct timespec64 *ts,
 658                           struct fat_slot_info *sinfo)
 659 {
 660         struct msdos_dir_slot *slots;
 661         unsigned int len;
 662         int err, nr_slots;
 663
 664         len = vfat_striptail_len(qname);
 665         if (len == 0)
 666                 return -ENOENT;
 667
 668         slots = kmalloc_array(MSDOS_SLOTS, sizeof(*slots), GFP_NOFS);
 669         if (slots == NULL)
 670                 return -ENOMEM;
 671
 672         err = vfat_build_slots(dir, qname->name, len, is_dir, cluster, ts,
 673                                slots, &nr_slots);
 674         if (err)
 675                 goto cleanup;
 676
 677         err = fat_add_entries(dir, slots, nr_slots, sinfo);
 678         if (err)
 679                 goto cleanup;
 680
 681         /* update timestamp */
 682         fat_truncate_time(dir, ts, S_CTIME|S_MTIME);
 683         if (IS_DIRSYNC(dir))
 684                 (void)fat_sync_inode(dir);
 685         else
 686                 mark_inode_dirty(dir);
 687 cleanup:
 688         kfree(slots);
 689         return err;
 690 }
 691
 692 static int vfat_find(struct inode *dir, const struct qstr *qname,
 693                      struct fat_slot_info *sinfo)
 694 {
 695         unsigned int len = vfat_striptail_len(qname);
 696         if (len == 0)
 697                 return -ENOENT;
 698         return fat_search_long(dir, qname->name, len, sinfo);
 699 }
 700
 701 static struct dentry *vfat_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 702                                   unsigned int flags)
 703 {
 704         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 705         struct fat_slot_info sinfo;
 706         struct inode *inode;
 707         struct dentry *alias;
 708         int err;
 709
 710         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 711
 712         err = vfat_find(dir, &dentry->d_name, &sinfo);
 713         if (err) {
 714                 if (err == -ENOENT) {
 715                         inode = NULL;
 716                         goto out;
 717                 }
 718                 goto error;
 719         }
 720
 721         inode = fat_build_inode(sb, sinfo.de, sinfo.i_pos);
 722         brelse(sinfo.bh);
 723         if (IS_ERR(inode)) {
 724                 err = PTR_ERR(inode);
 725                 goto error;
 726         }
 727
 728         alias = d_find_alias(inode);
 729         /*
 730          * Checking "alias->d_parent == dentry->d_parent" to make sure
 731          * FS is not corrupted (especially double linked dir).
 732          */
 733         if (alias && alias->d_parent == dentry->d_parent) {
 734                 /*
 735                  * This inode has non anonymous-DCACHE_DISCONNECTED
 736                  * dentry. This means, the user did ->lookup() by an
 737                  * another name (longname vs 8.3 alias of it) in past.
 738                  *
 739                  * Switch to new one for reason of locality if possible.
 740                  */
 741                 if (!S_ISDIR(inode->i_mode))
 742                         d_move(alias, dentry);
 743                 iput(inode);
 744                 mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 745                 return alias;
 746         } else
 747                 dput(alias);
 748
 749 out:
 750         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 751         if (!inode)
 752                 vfat_d_version_set(dentry, inode_query_iversion(dir));
 753         return d_splice_alias(inode, dentry);
 754 error:
 755         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 756         return ERR_PTR(err);
 757 }
 758
 759 static int vfat_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
 760                        struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
 761 {
 762         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 763         struct inode *inode;
 764         struct fat_slot_info sinfo;
 765         struct timespec64 ts;
 766         int err;
 767
 768         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 769
 770         ts = current_time(dir);
 771         err = vfat_add_entry(dir, &dentry->d_name, 0, 0, &ts, &sinfo);
 772         if (err)
 773                 goto out;
 774         inode_inc_iversion(dir);
 775
 776         inode = fat_build_inode(sb, sinfo.de, sinfo.i_pos);
 777         brelse(sinfo.bh);
 778         if (IS_ERR(inode)) {
 779                 err = PTR_ERR(inode);
 780                 goto out;
 781         }
 782         inode_inc_iversion(inode);
 783
 784         d_instantiate(dentry, inode);
 785 out:
 786         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 787         return err;
 788 }
 789
 790 static int vfat_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 791 {
 792         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 793         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 794         struct fat_slot_info sinfo;
 795         int err;
 796
 797         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 798
 799         err = fat_dir_empty(inode);
 800         if (err)
 801                 goto out;
 802         err = vfat_find(dir, &dentry->d_name, &sinfo);
 803         if (err)
 804                 goto out;
 805
 806         err = fat_remove_entries(dir, &sinfo);  /* and releases bh */
 807         if (err)
 808                 goto out;
 809         drop_nlink(dir);
 810
 811         clear_nlink(inode);
 812         fat_truncate_time(inode, NULL, S_ATIME|S_MTIME);
 813         fat_detach(inode);
 814         vfat_d_version_set(dentry, inode_query_iversion(dir));
 815 out:
 816         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 817
 818         return err;
 819 }
 820
 821 static int vfat_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 822 {
 823         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 824         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 825         struct fat_slot_info sinfo;
 826         int err;
 827
 828         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 829
 830         err = vfat_find(dir, &dentry->d_name, &sinfo);
 831         if (err)
 832                 goto out;
 833
 834         err = fat_remove_entries(dir, &sinfo);  /* and releases bh */
 835         if (err)
 836                 goto out;
 837         clear_nlink(inode);
 838         fat_truncate_time(inode, NULL, S_ATIME|S_MTIME);
 839         fat_detach(inode);
 840         vfat_d_version_set(dentry, inode_query_iversion(dir));
 841 out:
 842         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 843
 844         return err;
 845 }
 846
 847 static int vfat_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
 848                       struct dentry *dentry, umode_t mode)
 849 {
 850         struct super_block *sb = dir->i_sb;
 851         struct inode *inode;
 852         struct fat_slot_info sinfo;
 853         struct timespec64 ts;
 854         int err, cluster;
 855
 856         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 857
 858         ts = current_time(dir);
 859         cluster = fat_alloc_new_dir(dir, &ts);
 860         if (cluster < 0) {
 861                 err = cluster;
 862                 goto out;
 863         }
 864         err = vfat_add_entry(dir, &dentry->d_name, 1, cluster, &ts, &sinfo);
 865         if (err)
 866                 goto out_free;
 867         inode_inc_iversion(dir);
 868         inc_nlink(dir);
 869
 870         inode = fat_build_inode(sb, sinfo.de, sinfo.i_pos);
 871         brelse(sinfo.bh);
 872         if (IS_ERR(inode)) {
 873                 err = PTR_ERR(inode);
 874                 /* the directory was completed, just return a error */
 875                 goto out;
 876         }
 877         inode_inc_iversion(inode);
 878         set_nlink(inode, 2);
 879
 880         d_instantiate(dentry, inode);
 881
 882         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 883         return 0;
 884
 885 out_free:
 886         fat_free_clusters(dir, cluster);
 887 out:
 888         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 889         return err;
 890 }
 891
 892 static int vfat_get_dotdot_de(struct inode *inode, struct buffer_head **bh,
 893                               struct msdos_dir_entry **de)
 894 {
 895         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 896                 if (fat_get_dotdot_entry(inode, bh, de))
 897                         return -EIO;
 898         }
 899         return 0;
 900 }
 901
 902 static int vfat_sync_ipos(struct inode *dir, struct inode *inode)
 903 {
 904         if (IS_DIRSYNC(dir))
 905                 return fat_sync_inode(inode);
 906         mark_inode_dirty(inode);
 907         return 0;
 908 }
 909
 910 static int vfat_update_dotdot_de(struct inode *dir, struct inode *inode,
 911                                  struct buffer_head *dotdot_bh,
 912                                  struct msdos_dir_entry *dotdot_de)
 913 {
 914         fat_set_start(dotdot_de, MSDOS_I(dir)->i_logstart);
 915         mark_buffer_dirty_inode(dotdot_bh, inode);
 916         if (IS_DIRSYNC(dir))
 917                 return sync_dirty_buffer(dotdot_bh);
 918         return 0;
 919 }
 920
 921 static void vfat_update_dir_metadata(struct inode *dir, struct timespec64 *ts)
 922 {
 923         inode_inc_iversion(dir);
 924         fat_truncate_time(dir, ts, S_CTIME | S_MTIME);
 925         if (IS_DIRSYNC(dir))
 926                 (void)fat_sync_inode(dir);
 927         else
 928                 mark_inode_dirty(dir);
 929 }
 930
 931 static int vfat_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
 932                        struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
 933 {
 934         struct buffer_head *dotdot_bh;
 935         struct msdos_dir_entry *dotdot_de = NULL;
 936         struct inode *old_inode, *new_inode;
 937         struct fat_slot_info old_sinfo, sinfo;
 938         struct timespec64 ts;
 939         loff_t new_i_pos;
 940         int err, is_dir, corrupt = 0;
 941         struct super_block *sb = old_dir->i_sb;
 942
 943         old_sinfo.bh = sinfo.bh = dotdot_bh = NULL;
 944         old_inode = d_inode(old_dentry);
 945         new_inode = d_inode(new_dentry);
 946         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 947         err = vfat_find(old_dir, &old_dentry->d_name, &old_sinfo);
 948         if (err)
 949                 goto out;
 950
 951         if (old_dir != new_dir) {
 952                 err = vfat_get_dotdot_de(old_inode, &dotdot_bh, &dotdot_de);
 953                 if (err)
 954                         goto out;
 955         }
 956
 957         is_dir = S_ISDIR(old_inode->i_mode);
 958         ts = current_time(old_dir);
 959         if (new_inode) {
 960                 if (is_dir) {
 961                         err = fat_dir_empty(new_inode);
 962                         if (err)
 963                                 goto out;
 964                 }
 965                 new_i_pos = MSDOS_I(new_inode)->i_pos;
 966                 fat_detach(new_inode);
 967         } else {
 968                 err = vfat_add_entry(new_dir, &new_dentry->d_name, is_dir, 0,
 969                                      &ts, &sinfo);
 970                 if (err)
 971                         goto out;
 972                 new_i_pos = sinfo.i_pos;
 973         }
 974         inode_inc_iversion(new_dir);
 975
 976         fat_detach(old_inode);
 977         fat_attach(old_inode, new_i_pos);
 978         err = vfat_sync_ipos(new_dir, old_inode);
 979         if (err)
 980                 goto error_inode;
 981
 982         if (dotdot_de) {
 983                 err = vfat_update_dotdot_de(new_dir, old_inode, dotdot_bh,
 984                                             dotdot_de);
 985                 if (err)
 986                         goto error_dotdot;
 987                 drop_nlink(old_dir);
 988                 if (!new_inode)
 989                         inc_nlink(new_dir);
 990         }
 991
 992         err = fat_remove_entries(old_dir, &old_sinfo);  /* and releases bh */
 993         old_sinfo.bh = NULL;
 994         if (err)
 995                 goto error_dotdot;
 996         vfat_update_dir_metadata(old_dir, &ts);
 997
 998         if (new_inode) {
 999                 drop_nlink(new_inode);
1000                 if (is_dir)
1001                         drop_nlink(new_inode);
1002                 fat_truncate_time(new_inode, &ts, S_CTIME);
1003         }
1004 out:
1005         brelse(sinfo.bh);
1006         brelse(dotdot_bh);
1007         brelse(old_sinfo.bh);
1008         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
1009
1010         return err;
1011
1012 error_dotdot:
1013         /* data cluster is shared, serious corruption */
1014         corrupt = 1;
1015
1016         if (dotdot_de) {
1017                 corrupt |= vfat_update_dotdot_de(old_dir, old_inode, dotdot_bh,
1018                                                  dotdot_de);
1019         }
1020 error_inode:
1021         fat_detach(old_inode);
1022         fat_attach(old_inode, old_sinfo.i_pos);
1023         if (new_inode) {
1024                 fat_attach(new_inode, new_i_pos);
1025                 if (corrupt)
1026                         corrupt |= fat_sync_inode(new_inode);
1027         } else {
1028                 /*
1029                  * If new entry was not sharing the data cluster, it
1030                  * shouldn't be serious corruption.
1031                  */
1032                 int err2 = fat_remove_entries(new_dir, &sinfo);
1033                 if (corrupt)
1034                         corrupt |= err2;
1035                 sinfo.bh = NULL;
1036         }
1037         if (corrupt < 0) {
1038                 fat_fs_error(new_dir->i_sb,
1039                              "%s: Filesystem corrupted (i_pos %lld)",
1040                              __func__, sinfo.i_pos);
1041         }
1042         goto out;
1043 }
1044
1045 static void vfat_exchange_ipos(struct inode *old_inode, struct inode *new_inode,
1046                                loff_t old_i_pos, loff_t new_i_pos)
1047 {
1048         fat_detach(old_inode);
1049         fat_detach(new_inode);
1050         fat_attach(old_inode, new_i_pos);
1051         fat_attach(new_inode, old_i_pos);
1052 }
1053
1054 static void vfat_move_nlink(struct inode *src, struct inode *dst)
1055 {
1056         drop_nlink(src);
1057         inc_nlink(dst);
1058 }
1059
1060 static int vfat_rename_exchange(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1061                                 struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1062 {
1063         struct buffer_head *old_dotdot_bh = NULL, *new_dotdot_bh = NULL;
1064         struct msdos_dir_entry *old_dotdot_de = NULL, *new_dotdot_de = NULL;
1065         struct inode *old_inode, *new_inode;
1066         struct timespec64 ts = current_time(old_dir);
1067         loff_t old_i_pos, new_i_pos;
1068         int err, corrupt = 0;
1069         struct super_block *sb = old_dir->i_sb;
1070
1071         old_inode = d_inode(old_dentry);
1072         new_inode = d_inode(new_dentry);
1073
1074         /* Acquire super block lock for the operation to be atomic */
1075         mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
1076
1077         /* if directories are not the same, get ".." info to update */
1078         if (old_dir != new_dir) {
1079                 err = vfat_get_dotdot_de(old_inode, &old_dotdot_bh,
1080                                          &old_dotdot_de);
1081                 if (err)
1082                         goto out;
1083
1084                 err = vfat_get_dotdot_de(new_inode, &new_dotdot_bh,
1085                                          &new_dotdot_de);
1086                 if (err)
1087                         goto out;
1088         }
1089
1090         old_i_pos = MSDOS_I(old_inode)->i_pos;
1091         new_i_pos = MSDOS_I(new_inode)->i_pos;
1092
1093         vfat_exchange_ipos(old_inode, new_inode, old_i_pos, new_i_pos);
1094
1095         err = vfat_sync_ipos(old_dir, new_inode);
1096         if (err)
1097                 goto error_exchange;
1098         err = vfat_sync_ipos(new_dir, old_inode);
1099         if (err)
1100                 goto error_exchange;
1101
1102         /* update ".." directory entry info */
1103         if (old_dotdot_de) {
1104                 err = vfat_update_dotdot_de(new_dir, old_inode, old_dotdot_bh,
1105                                             old_dotdot_de);
1106                 if (err)
1107                         goto error_old_dotdot;
1108         }
1109         if (new_dotdot_de) {
1110                 err = vfat_update_dotdot_de(old_dir, new_inode, new_dotdot_bh,
1111                                             new_dotdot_de);
1112                 if (err)
1113                         goto error_new_dotdot;
1114         }
1115
1116         /* if cross directory and only one is a directory, adjust nlink */
1117         if (!old_dotdot_de != !new_dotdot_de) {
1118                 if (old_dotdot_de)
1119                         vfat_move_nlink(old_dir, new_dir);
1120                 else
1121                         vfat_move_nlink(new_dir, old_dir);
1122         }
1123
1124         vfat_update_dir_metadata(old_dir, &ts);
1125         /* if directories are not the same, update new_dir as well */
1126         if (old_dir != new_dir)
1127                 vfat_update_dir_metadata(new_dir, &ts);
1128
1129 out:
1130         brelse(old_dotdot_bh);
1131         brelse(new_dotdot_bh);
1132         mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
1133
1134         return err;
1135
1136 error_new_dotdot:
1137         if (new_dotdot_de) {
1138                 corrupt |= vfat_update_dotdot_de(new_dir, new_inode,
1139                                                  new_dotdot_bh, new_dotdot_de);
1140         }
1141
1142 error_old_dotdot:
1143         if (old_dotdot_de) {
1144                 corrupt |= vfat_update_dotdot_de(old_dir, old_inode,
1145                                                  old_dotdot_bh, old_dotdot_de);
1146         }
1147
1148 error_exchange:
1149         vfat_exchange_ipos(old_inode, new_inode, new_i_pos, old_i_pos);
1150         corrupt |= vfat_sync_ipos(new_dir, new_inode);
1151         corrupt |= vfat_sync_ipos(old_dir, old_inode);
1152
1153         if (corrupt < 0) {
1154                 fat_fs_error(new_dir->i_sb,
1155                              "%s: Filesystem corrupted (i_pos %lld, %lld)",
1156                              __func__, old_i_pos, new_i_pos);
1157         }
1158         goto out;
1159 }
1160
1161 static int vfat_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
1162                         struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
1163                         struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
1164 {
1165         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE))
1166                 return -EINVAL;
1167
1168         if (flags & RENAME_EXCHANGE) {
1169                 return vfat_rename_exchange(old_dir, old_dentry,
1170                                             new_dir, new_dentry);
1171         }
1172
1173         /* VFS already handled RENAME_NOREPLACE, handle it as a normal rename */
1174         return vfat_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1175 }
1176
1177 static const struct inode_operations vfat_dir_inode_operations = {
1178         .create         = vfat_create,
1179         .lookup         = vfat_lookup,
1180         .unlink         = vfat_unlink,
1181         .mkdir          = vfat_mkdir,
1182         .rmdir          = vfat_rmdir,
1183         .rename         = vfat_rename2,
1184         .setattr        = fat_setattr,
1185         .getattr        = fat_getattr,
1186         .update_time    = fat_update_time,
1187 };
1188
1189 static void setup(struct super_block *sb)
1190 {
1191         MSDOS_SB(sb)->dir_ops = &vfat_dir_inode_operations;
1192         if (MSDOS_SB(sb)->options.name_check != 's')
1193                 sb->s_d_op = &vfat_ci_dentry_ops;
1194         else
1195                 sb->s_d_op = &vfat_dentry_ops;
1196 }
1197
1198 static int vfat_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1199 {
1200         return fat_fill_super(sb, data, silent, 1, setup);
1201 }
1202
1203 static struct dentry *vfat_mount(struct file_system_type *fs_type,
1204                        int flags, const char *dev_name,
1205                        void *data)
1206 {
1207         return mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data, vfat_fill_super);
1208 }
1209
1210 static struct file_system_type vfat_fs_type = {
1211         .owner          = THIS_MODULE,
1212         .name           = "vfat",
1213         .mount          = vfat_mount,
1214         .kill_sb        = kill_block_super,
1215         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV | FS_ALLOW_IDMAP,
1216 };
1217 MODULE_ALIAS_FS("vfat");
1218
1219 static int __init init_vfat_fs(void)
1220 {
1221         return register_filesystem(&vfat_fs_type);
1222 }
1223
1224 static void __exit exit_vfat_fs(void)
1225 {
1226         unregister_filesystem(&vfat_fs_type);
1227 }
1228
1229 MODULE_LICENSE("GPL");
1230 MODULE_DESCRIPTION("VFAT filesystem support");
1231 MODULE_AUTHOR("Gordon Chaffee");
1232
1233 module_init(init_vfat_fs)
1234 module_exit(exit_vfat_fs)