Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / ioctl.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/ioctl.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  */
7
8 #include <linux/syscalls.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/capability.h>
11 #include <linux/file.h>
12 #include <linux/fs.h>
13 #include <linux/security.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/writeback.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/falloc.h>
19 #include <linux/sched/signal.h>
20
21 #include "internal.h"
22
23 #include <asm/ioctls.h>
24
25 /* So that the fiemap access checks can't overflow on 32 bit machines. */
26 #define FIEMAP_MAX_EXTENTS      (UINT_MAX / sizeof(struct fiemap_extent))
27
28 /**
29  * vfs_ioctl - call filesystem specific ioctl methods
30  * @filp:       open file to invoke ioctl method on
31  * @cmd:        ioctl command to execute
32  * @arg:        command-specific argument for ioctl
33  *
34  * Invokes filesystem specific ->unlocked_ioctl, if one exists; otherwise
35  * returns -ENOTTY.
36  *
37  * Returns 0 on success, -errno on error.
38  */
39 long vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
40 {
41         int error = -ENOTTY;
42
43         if (!filp->f_op->unlocked_ioctl)
44                 goto out;
45
46         error = filp->f_op->unlocked_ioctl(filp, cmd, arg);
47         if (error == -ENOIOCTLCMD)
48                 error = -ENOTTY;
49  out:
50         return error;
51 }
52 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioctl);
53
54 static int ioctl_fibmap(struct file *filp, int __user *p)
55 {
56         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
57         int res, block;
58
59         /* do we support this mess? */
60         if (!mapping->a_ops->bmap)
61                 return -EINVAL;
62         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
63                 return -EPERM;
64         res = get_user(block, p);
65         if (res)
66                 return res;
67         res = mapping->a_ops->bmap(mapping, block);
68         return put_user(res, p);
69 }
70
71 /**
72  * fiemap_fill_next_extent - Fiemap helper function
73  * @fieinfo:    Fiemap context passed into ->fiemap
74  * @logical:    Extent logical start offset, in bytes
75  * @phys:       Extent physical start offset, in bytes
76  * @len:        Extent length, in bytes
77  * @flags:      FIEMAP_EXTENT flags that describe this extent
78  *
79  * Called from file system ->fiemap callback. Will populate extent
80  * info as passed in via arguments and copy to user memory. On
81  * success, extent count on fieinfo is incremented.
82  *
83  * Returns 0 on success, -errno on error, 1 if this was the last
84  * extent that will fit in user array.
85  */
86 #define SET_UNKNOWN_FLAGS       (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC)
87 #define SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS       (FIEMAP_EXTENT_DATA_ENCRYPTED)
88 #define SET_NOT_ALIGNED_FLAGS   (FIEMAP_EXTENT_DATA_TAIL|FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE)
89 int fiemap_fill_next_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo, u64 logical,
90                             u64 phys, u64 len, u32 flags)
91 {
92         struct fiemap_extent extent;
93         struct fiemap_extent __user *dest = fieinfo->fi_extents_start;
94
95         /* only count the extents */
96         if (fieinfo->fi_extents_max == 0) {
97                 fieinfo->fi_extents_mapped++;
98                 return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
99         }
100
101         if (fieinfo->fi_extents_mapped >= fieinfo->fi_extents_max)
102                 return 1;
103
104         if (flags & SET_UNKNOWN_FLAGS)
105                 flags |= FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN;
106         if (flags & SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS)
107                 flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
108         if (flags & SET_NOT_ALIGNED_FLAGS)
109                 flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
110
111         memset(&extent, 0, sizeof(extent));
112         extent.fe_logical = logical;
113         extent.fe_physical = phys;
114         extent.fe_length = len;
115         extent.fe_flags = flags;
116
117         dest += fieinfo->fi_extents_mapped;
118         if (copy_to_user(dest, &extent, sizeof(extent)))
119                 return -EFAULT;
120
121         fieinfo->fi_extents_mapped++;
122         if (fieinfo->fi_extents_mapped == fieinfo->fi_extents_max)
123                 return 1;
124         return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
125 }
126 EXPORT_SYMBOL(fiemap_fill_next_extent);
127
128 /**
129  * fiemap_check_flags - check validity of requested flags for fiemap
130  * @fieinfo:    Fiemap context passed into ->fiemap
131  * @fs_flags:   Set of fiemap flags that the file system understands
132  *
133  * Called from file system ->fiemap callback. This will compute the
134  * intersection of valid fiemap flags and those that the fs supports. That
135  * value is then compared against the user supplied flags. In case of bad user
136  * flags, the invalid values will be written into the fieinfo structure, and
137  * -EBADR is returned, which tells ioctl_fiemap() to return those values to
138  * userspace. For this reason, a return code of -EBADR should be preserved.
139  *
140  * Returns 0 on success, -EBADR on bad flags.
141  */
142 int fiemap_check_flags(struct fiemap_extent_info *fieinfo, u32 fs_flags)
143 {
144         u32 incompat_flags;
145
146         incompat_flags = fieinfo->fi_flags & ~(FIEMAP_FLAGS_COMPAT & fs_flags);
147         if (incompat_flags) {
148                 fieinfo->fi_flags = incompat_flags;
149                 return -EBADR;
150         }
151         return 0;
152 }
153 EXPORT_SYMBOL(fiemap_check_flags);
154
155 static int fiemap_check_ranges(struct super_block *sb,
156                                u64 start, u64 len, u64 *new_len)
157 {
158         u64 maxbytes = (u64) sb->s_maxbytes;
159
160         *new_len = len;
161
162         if (len == 0)
163                 return -EINVAL;
164
165         if (start > maxbytes)
166                 return -EFBIG;
167
168         /*
169          * Shrink request scope to what the fs can actually handle.
170          */
171         if (len > maxbytes || (maxbytes - len) < start)
172                 *new_len = maxbytes - start;
173
174         return 0;
175 }
176
177 static int ioctl_fiemap(struct file *filp, unsigned long arg)
178 {
179         struct fiemap fiemap;
180         struct fiemap __user *ufiemap = (struct fiemap __user *) arg;
181         struct fiemap_extent_info fieinfo = { 0, };
182         struct inode *inode = file_inode(filp);
183         struct super_block *sb = inode->i_sb;
184         u64 len;
185         int error;
186
187         if (!inode->i_op->fiemap)
188                 return -EOPNOTSUPP;
189
190         if (copy_from_user(&fiemap, ufiemap, sizeof(fiemap)))
191                 return -EFAULT;
192
193         if (fiemap.fm_extent_count > FIEMAP_MAX_EXTENTS)
194                 return -EINVAL;
195
196         error = fiemap_check_ranges(sb, fiemap.fm_start, fiemap.fm_length,
197                                     &len);
198         if (error)
199                 return error;
200
201         fieinfo.fi_flags = fiemap.fm_flags;
202         fieinfo.fi_extents_max = fiemap.fm_extent_count;
203         fieinfo.fi_extents_start = ufiemap->fm_extents;
204
205         if (fiemap.fm_extent_count != 0 &&
206             !access_ok(fieinfo.fi_extents_start,
207                        fieinfo.fi_extents_max * sizeof(struct fiemap_extent)))
208                 return -EFAULT;
209
210         if (fieinfo.fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC)
211                 filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
212
213         error = inode->i_op->fiemap(inode, &fieinfo, fiemap.fm_start, len);
214         fiemap.fm_flags = fieinfo.fi_flags;
215         fiemap.fm_mapped_extents = fieinfo.fi_extents_mapped;
216         if (copy_to_user(ufiemap, &fiemap, sizeof(fiemap)))
217                 error = -EFAULT;
218
219         return error;
220 }
221
222 static long ioctl_file_clone(struct file *dst_file, unsigned long srcfd,
223                              u64 off, u64 olen, u64 destoff)
224 {
225         struct fd src_file = fdget(srcfd);
226         loff_t cloned;
227         int ret;
228
229         if (!src_file.file)
230                 return -EBADF;
231         ret = -EXDEV;
232         if (src_file.file->f_path.mnt != dst_file->f_path.mnt)
233                 goto fdput;
234         cloned = vfs_clone_file_range(src_file.file, off, dst_file, destoff,
235                                       olen, 0);
236         if (cloned < 0)
237                 ret = cloned;
238         else if (olen && cloned != olen)
239                 ret = -EINVAL;
240         else
241                 ret = 0;
242 fdput:
243         fdput(src_file);
244         return ret;
245 }
246
247 static long ioctl_file_clone_range(struct file *file, void __user *argp)
248 {
249         struct file_clone_range args;
250
251         if (copy_from_user(&args, argp, sizeof(args)))
252                 return -EFAULT;
253         return ioctl_file_clone(file, args.src_fd, args.src_offset,
254                                 args.src_length, args.dest_offset);
255 }
256
257 #ifdef CONFIG_BLOCK
258
259 static inline sector_t logical_to_blk(struct inode *inode, loff_t offset)
260 {
261         return (offset >> inode->i_blkbits);
262 }
263
264 static inline loff_t blk_to_logical(struct inode *inode, sector_t blk)
265 {
266         return (blk << inode->i_blkbits);
267 }
268
269 /**
270  * __generic_block_fiemap - FIEMAP for block based inodes (no locking)
271  * @inode: the inode to map
272  * @fieinfo: the fiemap info struct that will be passed back to userspace
273  * @start: where to start mapping in the inode
274  * @len: how much space to map
275  * @get_block: the fs's get_block function
276  *
277  * This does FIEMAP for block based inodes.  Basically it will just loop
278  * through get_block until we hit the number of extents we want to map, or we
279  * go past the end of the file and hit a hole.
280  *
281  * If it is possible to have data blocks beyond a hole past @inode->i_size, then
282  * please do not use this function, it will stop at the first unmapped block
283  * beyond i_size.
284  *
285  * If you use this function directly, you need to do your own locking. Use
286  * generic_block_fiemap if you want the locking done for you.
287  */
288
289 int __generic_block_fiemap(struct inode *inode,
290                            struct fiemap_extent_info *fieinfo, loff_t start,
291                            loff_t len, get_block_t *get_block)
292 {
293         struct buffer_head map_bh;
294         sector_t start_blk, last_blk;
295         loff_t isize = i_size_read(inode);
296         u64 logical = 0, phys = 0, size = 0;
297         u32 flags = FIEMAP_EXTENT_MERGED;
298         bool past_eof = false, whole_file = false;
299         int ret = 0;
300
301         ret = fiemap_check_flags(fieinfo, FIEMAP_FLAG_SYNC);
302         if (ret)
303                 return ret;
304
305         /*
306          * Either the i_mutex or other appropriate locking needs to be held
307          * since we expect isize to not change at all through the duration of
308          * this call.
309          */
310         if (len >= isize) {
311                 whole_file = true;
312                 len = isize;
313         }
314
315         /*
316          * Some filesystems can't deal with being asked to map less than
317          * blocksize, so make sure our len is at least block length.
318          */
319         if (logical_to_blk(inode, len) == 0)
320                 len = blk_to_logical(inode, 1);
321
322         start_blk = logical_to_blk(inode, start);
323         last_blk = logical_to_blk(inode, start + len - 1);
324
325         do {
326                 /*
327                  * we set b_size to the total size we want so it will map as
328                  * many contiguous blocks as possible at once
329                  */
330                 memset(&map_bh, 0, sizeof(struct buffer_head));
331                 map_bh.b_size = len;
332
333                 ret = get_block(inode, start_blk, &map_bh, 0);
334                 if (ret)
335                         break;
336
337                 /* HOLE */
338                 if (!buffer_mapped(&map_bh)) {
339                         start_blk++;
340
341                         /*
342                          * We want to handle the case where there is an
343                          * allocated block at the front of the file, and then
344                          * nothing but holes up to the end of the file properly,
345                          * to make sure that extent at the front gets properly
346                          * marked with FIEMAP_EXTENT_LAST
347                          */
348                         if (!past_eof &&
349                             blk_to_logical(inode, start_blk) >= isize)
350                                 past_eof = 1;
351
352                         /*
353                          * First hole after going past the EOF, this is our
354                          * last extent
355                          */
356                         if (past_eof && size) {
357                                 flags = FIEMAP_EXTENT_MERGED|FIEMAP_EXTENT_LAST;
358                                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
359                                                               phys, size,
360                                                               flags);
361                         } else if (size) {
362                                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
363                                                               phys, size, flags);
364                                 size = 0;
365                         }
366
367                         /* if we have holes up to/past EOF then we're done */
368                         if (start_blk > last_blk || past_eof || ret)
369                                 break;
370                 } else {
371                         /*
372                          * We have gone over the length of what we wanted to
373                          * map, and it wasn't the entire file, so add the extent
374                          * we got last time and exit.
375                          *
376                          * This is for the case where say we want to map all the
377                          * way up to the second to the last block in a file, but
378                          * the last block is a hole, making the second to last
379                          * block FIEMAP_EXTENT_LAST.  In this case we want to
380                          * see if there is a hole after the second to last block
381                          * so we can mark it properly.  If we found data after
382                          * we exceeded the length we were requesting, then we
383                          * are good to go, just add the extent to the fieinfo
384                          * and break
385                          */
386                         if (start_blk > last_blk && !whole_file) {
387                                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
388                                                               phys, size,
389                                                               flags);
390                                 break;
391                         }
392
393                         /*
394                          * if size != 0 then we know we already have an extent
395                          * to add, so add it.
396                          */
397                         if (size) {
398                                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
399                                                               phys, size,
400                                                               flags);
401                                 if (ret)
402                                         break;
403                         }
404
405                         logical = blk_to_logical(inode, start_blk);
406                         phys = blk_to_logical(inode, map_bh.b_blocknr);
407                         size = map_bh.b_size;
408                         flags = FIEMAP_EXTENT_MERGED;
409
410                         start_blk += logical_to_blk(inode, size);
411
412                         /*
413                          * If we are past the EOF, then we need to make sure as
414                          * soon as we find a hole that the last extent we found
415                          * is marked with FIEMAP_EXTENT_LAST
416                          */
417                         if (!past_eof && logical + size >= isize)
418                                 past_eof = true;
419                 }
420                 cond_resched();
421                 if (fatal_signal_pending(current)) {
422                         ret = -EINTR;
423                         break;
424                 }
425
426         } while (1);
427
428         /* If ret is 1 then we just hit the end of the extent array */
429         if (ret == 1)
430                 ret = 0;
431
432         return ret;
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(__generic_block_fiemap);
435
436 /**
437  * generic_block_fiemap - FIEMAP for block based inodes
438  * @inode: The inode to map
439  * @fieinfo: The mapping information
440  * @start: The initial block to map
441  * @len: The length of the extect to attempt to map
442  * @get_block: The block mapping function for the fs
443  *
444  * Calls __generic_block_fiemap to map the inode, after taking
445  * the inode's mutex lock.
446  */
447
448 int generic_block_fiemap(struct inode *inode,
449                          struct fiemap_extent_info *fieinfo, u64 start,
450                          u64 len, get_block_t *get_block)
451 {
452         int ret;
453         inode_lock(inode);
454         ret = __generic_block_fiemap(inode, fieinfo, start, len, get_block);
455         inode_unlock(inode);
456         return ret;
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(generic_block_fiemap);
459
460 #endif  /*  CONFIG_BLOCK  */
461
462 /*
463  * This provides compatibility with legacy XFS pre-allocation ioctls
464  * which predate the fallocate syscall.
465  *
466  * Only the l_start, l_len and l_whence fields of the 'struct space_resv'
467  * are used here, rest are ignored.
468  */
469 int ioctl_preallocate(struct file *filp, void __user *argp)
470 {
471         struct inode *inode = file_inode(filp);
472         struct space_resv sr;
473
474         if (copy_from_user(&sr, argp, sizeof(sr)))
475                 return -EFAULT;
476
477         switch (sr.l_whence) {
478         case SEEK_SET:
479                 break;
480         case SEEK_CUR:
481                 sr.l_start += filp->f_pos;
482                 break;
483         case SEEK_END:
484                 sr.l_start += i_size_read(inode);
485                 break;
486         default:
487                 return -EINVAL;
488         }
489
490         return vfs_fallocate(filp, FALLOC_FL_KEEP_SIZE, sr.l_start, sr.l_len);
491 }
492
493 static int file_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd,
494                 unsigned long arg)
495 {
496         struct inode *inode = file_inode(filp);
497         int __user *p = (int __user *)arg;
498
499         switch (cmd) {
500         case FIBMAP:
501                 return ioctl_fibmap(filp, p);
502         case FIONREAD:
503                 return put_user(i_size_read(inode) - filp->f_pos, p);
504         case FS_IOC_RESVSP:
505         case FS_IOC_RESVSP64:
506                 return ioctl_preallocate(filp, p);
507         }
508
509         return vfs_ioctl(filp, cmd, arg);
510 }
511
512 static int ioctl_fionbio(struct file *filp, int __user *argp)
513 {
514         unsigned int flag;
515         int on, error;
516
517         error = get_user(on, argp);
518         if (error)
519                 return error;
520         flag = O_NONBLOCK;
521 #ifdef __sparc__
522         /* SunOS compatibility item. */
523         if (O_NONBLOCK != O_NDELAY)
524                 flag |= O_NDELAY;
525 #endif
526         spin_lock(&filp->f_lock);
527         if (on)
528                 filp->f_flags |= flag;
529         else
530                 filp->f_flags &= ~flag;
531         spin_unlock(&filp->f_lock);
532         return error;
533 }
534
535 static int ioctl_fioasync(unsigned int fd, struct file *filp,
536                           int __user *argp)
537 {
538         unsigned int flag;
539         int on, error;
540
541         error = get_user(on, argp);
542         if (error)
543                 return error;
544         flag = on ? FASYNC : 0;
545
546         /* Did FASYNC state change ? */
547         if ((flag ^ filp->f_flags) & FASYNC) {
548                 if (filp->f_op->fasync)
549                         /* fasync() adjusts filp->f_flags */
550                         error = filp->f_op->fasync(fd, filp, on);
551                 else
552                         error = -ENOTTY;
553         }
554         return error < 0 ? error : 0;
555 }
556
557 static int ioctl_fsfreeze(struct file *filp)
558 {
559         struct super_block *sb = file_inode(filp)->i_sb;
560
561         if (!ns_capable(sb->s_user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
562                 return -EPERM;
563
564         /* If filesystem doesn't support freeze feature, return. */
565         if (sb->s_op->freeze_fs == NULL && sb->s_op->freeze_super == NULL)
566                 return -EOPNOTSUPP;
567
568         /* Freeze */
569         if (sb->s_op->freeze_super)
570                 return sb->s_op->freeze_super(sb);
571         return freeze_super(sb);
572 }
573
574 static int ioctl_fsthaw(struct file *filp)
575 {
576         struct super_block *sb = file_inode(filp)->i_sb;
577
578         if (!ns_capable(sb->s_user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
579                 return -EPERM;
580
581         /* Thaw */
582         if (sb->s_op->thaw_super)
583                 return sb->s_op->thaw_super(sb);
584         return thaw_super(sb);
585 }
586
587 static int ioctl_file_dedupe_range(struct file *file, void __user *arg)
588 {
589         struct file_dedupe_range __user *argp = arg;
590         struct file_dedupe_range *same = NULL;
591         int ret;
592         unsigned long size;
593         u16 count;
594
595         if (get_user(count, &argp->dest_count)) {
596                 ret = -EFAULT;
597                 goto out;
598         }
599
600         size = offsetof(struct file_dedupe_range __user, info[count]);
601         if (size > PAGE_SIZE) {
602                 ret = -ENOMEM;
603                 goto out;
604         }
605
606         same = memdup_user(argp, size);
607         if (IS_ERR(same)) {
608                 ret = PTR_ERR(same);
609                 same = NULL;
610                 goto out;
611         }
612
613         same->dest_count = count;
614         ret = vfs_dedupe_file_range(file, same);
615         if (ret)
616                 goto out;
617
618         ret = copy_to_user(argp, same, size);
619         if (ret)
620                 ret = -EFAULT;
621
622 out:
623         kfree(same);
624         return ret;
625 }
626
627 /*
628  * When you add any new common ioctls to the switches above and below
629  * please update compat_sys_ioctl() too.
630  *
631  * do_vfs_ioctl() is not for drivers and not intended to be EXPORT_SYMBOL()'d.
632  * It's just a simple helper for sys_ioctl and compat_sys_ioctl.
633  */
634 int do_vfs_ioctl(struct file *filp, unsigned int fd, unsigned int cmd,
635              unsigned long arg)
636 {
637         int error = 0;
638         int __user *argp = (int __user *)arg;
639         struct inode *inode = file_inode(filp);
640
641         switch (cmd) {
642         case FIOCLEX:
643                 set_close_on_exec(fd, 1);
644                 break;
645
646         case FIONCLEX:
647                 set_close_on_exec(fd, 0);
648                 break;
649
650         case FIONBIO:
651                 error = ioctl_fionbio(filp, argp);
652                 break;
653
654         case FIOASYNC:
655                 error = ioctl_fioasync(fd, filp, argp);
656                 break;
657
658         case FIOQSIZE:
659                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || S_ISREG(inode->i_mode) ||
660                     S_ISLNK(inode->i_mode)) {
661                         loff_t res = inode_get_bytes(inode);
662                         error = copy_to_user(argp, &res, sizeof(res)) ?
663                                         -EFAULT : 0;
664                 } else
665                         error = -ENOTTY;
666                 break;
667
668         case FIFREEZE:
669                 error = ioctl_fsfreeze(filp);
670                 break;
671
672         case FITHAW:
673                 error = ioctl_fsthaw(filp);
674                 break;
675
676         case FS_IOC_FIEMAP:
677                 return ioctl_fiemap(filp, arg);
678
679         case FIGETBSZ:
680                 /* anon_bdev filesystems may not have a block size */
681                 if (!inode->i_sb->s_blocksize)
682                         return -EINVAL;
683                 return put_user(inode->i_sb->s_blocksize, argp);
684
685         case FICLONE:
686                 return ioctl_file_clone(filp, arg, 0, 0, 0);
687
688         case FICLONERANGE:
689                 return ioctl_file_clone_range(filp, argp);
690
691         case FIDEDUPERANGE:
692                 return ioctl_file_dedupe_range(filp, argp);
693
694         default:
695                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
696                         error = file_ioctl(filp, cmd, arg);
697                 else
698                         error = vfs_ioctl(filp, cmd, arg);
699                 break;
700         }
701         return error;
702 }
703
704 int ksys_ioctl(unsigned int fd, unsigned int cmd, unsigned long arg)
705 {
706         int error;
707         struct fd f = fdget(fd);
708
709         if (!f.file)
710                 return -EBADF;
711         error = security_file_ioctl(f.file, cmd, arg);
712         if (!error)
713                 error = do_vfs_ioctl(f.file, fd, cmd, arg);
714         fdput(f);
715         return error;
716 }
717
718 SYSCALL_DEFINE3(ioctl, unsigned int, fd, unsigned int, cmd, unsigned long, arg)
719 {
720         return ksys_ioctl(fd, cmd, arg);
721 }