fs/overlayfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
   5  */
   6
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/cred.h>
  10 #include <linux/xattr.h>
  11 #include <linux/posix_acl.h>
  12 #include <linux/ratelimit.h>
  13 #include <linux/fiemap.h>
  14 #include <linux/fileattr.h>
  15 #include <linux/security.h>
  16 #include <linux/namei.h>
  17 #include <linux/posix_acl.h>
  18 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  19 #include "overlayfs.h"
  20
  21
  22 int ovl_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
  23                 struct iattr *attr)
  24 {
  25         int err;
  26         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
  27         bool full_copy_up = false;
  28         struct dentry *upperdentry;
  29         const struct cred *old_cred;
  30
  31         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
  32         if (err)
  33                 return err;
  34
  35         err = ovl_want_write(dentry);
  36         if (err)
  37                 goto out;
  38
  39         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  40                 /* Truncate should trigger data copy up as well */
  41                 full_copy_up = true;
  42         }
  43
  44         if (!full_copy_up)
  45                 err = ovl_copy_up(dentry);
  46         else
  47                 err = ovl_copy_up_with_data(dentry);
  48         if (!err) {
  49                 struct inode *winode = NULL;
  50
  51                 upperdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
  52
  53                 if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
  54                         winode = d_inode(upperdentry);
  55                         err = get_write_access(winode);
  56                         if (err)
  57                                 goto out_drop_write;
  58                 }
  59
  60                 if (attr->ia_valid & (ATTR_KILL_SUID|ATTR_KILL_SGID))
  61                         attr->ia_valid &= ~ATTR_MODE;
  62
  63                 /*
  64                  * We might have to translate ovl file into real file object
  65                  * once use cases emerge.  For now, simply don't let underlying
  66                  * filesystem rely on attr->ia_file
  67                  */
  68                 attr->ia_valid &= ~ATTR_FILE;
  69
  70                 /*
  71                  * If open(O_TRUNC) is done, VFS calls ->setattr with ATTR_OPEN
  72                  * set.  Overlayfs does not pass O_TRUNC flag to underlying
  73                  * filesystem during open -> do not pass ATTR_OPEN.  This
  74                  * disables optimization in fuse which assumes open(O_TRUNC)
  75                  * already set file size to 0.  But we never passed O_TRUNC to
  76                  * fuse.  So by clearing ATTR_OPEN, fuse will be forced to send
  77                  * setattr request to server.
  78                  */
  79                 attr->ia_valid &= ~ATTR_OPEN;
  80
  81                 inode_lock(upperdentry->d_inode);
  82                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
  83                 err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, attr);
  84                 revert_creds(old_cred);
  85                 if (!err)
  86                         ovl_copyattr(dentry->d_inode);
  87                 inode_unlock(upperdentry->d_inode);
  88
  89                 if (winode)
  90                         put_write_access(winode);
  91         }
  92 out_drop_write:
  93         ovl_drop_write(dentry);
  94 out:
  95         return err;
  96 }
  97
  98 static void ovl_map_dev_ino(struct dentry *dentry, struct kstat *stat, int fsid)
  99 {
 100         bool samefs = ovl_same_fs(dentry->d_sb);
 101         unsigned int xinobits = ovl_xino_bits(dentry->d_sb);
 102         unsigned int xinoshift = 64 - xinobits;
 103
 104         if (samefs) {
 105                 /*
 106                  * When all layers are on the same fs, all real inode
 107                  * number are unique, so we use the overlay st_dev,
 108                  * which is friendly to du -x.
 109                  */
 110                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 111                 return;
 112         } else if (xinobits) {
 113                 /*
 114                  * All inode numbers of underlying fs should not be using the
 115                  * high xinobits, so we use high xinobits to partition the
 116                  * overlay st_ino address space. The high bits holds the fsid
 117                  * (upper fsid is 0). The lowest xinobit is reserved for mapping
 118                  * the non-persistent inode numbers range in case of overflow.
 119                  * This way all overlay inode numbers are unique and use the
 120                  * overlay st_dev.
 121                  */
 122                 if (likely(!(stat->ino >> xinoshift))) {
 123                         stat->ino |= ((u64)fsid) << (xinoshift + 1);
 124                         stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 125                         return;
 126                 } else if (ovl_xino_warn(dentry->d_sb)) {
 127                         pr_warn_ratelimited("inode number too big (%pd2, ino=%llu, xinobits=%d)\n",
 128                                             dentry, stat->ino, xinobits);
 129                 }
 130         }
 131
 132         /* The inode could not be mapped to a unified st_ino address space */
 133         if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
 134                 /*
 135                  * Always use the overlay st_dev for directories, so 'find
 136                  * -xdev' will scan the entire overlay mount and won't cross the
 137                  * overlay mount boundaries.
 138                  *
 139                  * If not all layers are on the same fs the pair {real st_ino;
 140                  * overlay st_dev} is not unique, so use the non persistent
 141                  * overlay st_ino for directories.
 142                  */
 143                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 144                 stat->ino = dentry->d_inode->i_ino;
 145         } else {
 146                 /*
 147                  * For non-samefs setup, if we cannot map all layers st_ino
 148                  * to a unified address space, we need to make sure that st_dev
 149                  * is unique per underlying fs, so we use the unique anonymous
 150                  * bdev assigned to the underlying fs.
 151                  */
 152                 stat->dev = OVL_FS(dentry->d_sb)->fs[fsid].pseudo_dev;
 153         }
 154 }
 155
 156 int ovl_getattr(struct user_namespace *mnt_userns, const struct path *path,
 157                 struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags)
 158 {
 159         struct dentry *dentry = path->dentry;
 160         enum ovl_path_type type;
 161         struct path realpath;
 162         const struct cred *old_cred;
 163         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 164         bool is_dir = S_ISDIR(inode->i_mode);
 165         int fsid = 0;
 166         int err;
 167         bool metacopy_blocks = false;
 168
 169         metacopy_blocks = ovl_is_metacopy_dentry(dentry);
 170
 171         type = ovl_path_real(dentry, &realpath);
 172         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 173         err = vfs_getattr(&realpath, stat, request_mask, flags);
 174         if (err)
 175                 goto out;
 176
 177         /* Report the effective immutable/append-only STATX flags */
 178         generic_fill_statx_attr(inode, stat);
 179
 180         /*
 181          * For non-dir or same fs, we use st_ino of the copy up origin.
 182          * This guaranties constant st_dev/st_ino across copy up.
 183          * With xino feature and non-samefs, we use st_ino of the copy up
 184          * origin masked with high bits that represent the layer id.
 185          *
 186          * If lower filesystem supports NFS file handles, this also guaranties
 187          * persistent st_ino across mount cycle.
 188          */
 189         if (!is_dir || ovl_same_dev(dentry->d_sb)) {
 190                 if (!OVL_TYPE_UPPER(type)) {
 191                         fsid = ovl_layer_lower(dentry)->fsid;
 192                 } else if (OVL_TYPE_ORIGIN(type)) {
 193                         struct kstat lowerstat;
 194                         u32 lowermask = STATX_INO | STATX_BLOCKS |
 195                                         (!is_dir ? STATX_NLINK : 0);
 196
 197                         ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 198                         err = vfs_getattr(&realpath, &lowerstat,
 199                                           lowermask, flags);
 200                         if (err)
 201                                 goto out;
 202
 203                         /*
 204                          * Lower hardlinks may be broken on copy up to different
 205                          * upper files, so we cannot use the lower origin st_ino
 206                          * for those different files, even for the same fs case.
 207                          *
 208                          * Similarly, several redirected dirs can point to the
 209                          * same dir on a lower layer. With the "verify_lower"
 210                          * feature, we do not use the lower origin st_ino, if
 211                          * we haven't verified that this redirect is unique.
 212                          *
 213                          * With inodes index enabled, it is safe to use st_ino
 214                          * of an indexed origin. The index validates that the
 215                          * upper hardlink is not broken and that a redirected
 216                          * dir is the only redirect to that origin.
 217                          */
 218                         if (ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)) ||
 219                             (!ovl_verify_lower(dentry->d_sb) &&
 220                              (is_dir || lowerstat.nlink == 1))) {
 221                                 fsid = ovl_layer_lower(dentry)->fsid;
 222                                 stat->ino = lowerstat.ino;
 223                         }
 224
 225                         /*
 226                          * If we are querying a metacopy dentry and lower
 227                          * dentry is data dentry, then use the blocks we
 228                          * queried just now. We don't have to do additional
 229                          * vfs_getattr(). If lower itself is metacopy, then
 230                          * additional vfs_getattr() is unavoidable.
 231                          */
 232                         if (metacopy_blocks &&
 233                             realpath.dentry == ovl_dentry_lowerdata(dentry)) {
 234                                 stat->blocks = lowerstat.blocks;
 235                                 metacopy_blocks = false;
 236                         }
 237                 }
 238
 239                 if (metacopy_blocks) {
 240                         /*
 241                          * If lower is not same as lowerdata or if there was
 242                          * no origin on upper, we can end up here.
 243                          */
 244                         struct kstat lowerdatastat;
 245                         u32 lowermask = STATX_BLOCKS;
 246
 247                         ovl_path_lowerdata(dentry, &realpath);
 248                         err = vfs_getattr(&realpath, &lowerdatastat,
 249                                           lowermask, flags);
 250                         if (err)
 251                                 goto out;
 252                         stat->blocks = lowerdatastat.blocks;
 253                 }
 254         }
 255
 256         ovl_map_dev_ino(dentry, stat, fsid);
 257
 258         /*
 259          * It's probably not worth it to count subdirs to get the
 260          * correct link count.  nlink=1 seems to pacify 'find' and
 261          * other utilities.
 262          */
 263         if (is_dir && OVL_TYPE_MERGE(type))
 264                 stat->nlink = 1;
 265
 266         /*
 267          * Return the overlay inode nlinks for indexed upper inodes.
 268          * Overlay inode nlink counts the union of the upper hardlinks
 269          * and non-covered lower hardlinks. It does not include the upper
 270          * index hardlink.
 271          */
 272         if (!is_dir && ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)))
 273                 stat->nlink = dentry->d_inode->i_nlink;
 274
 275 out:
 276         revert_creds(old_cred);
 277
 278         return err;
 279 }
 280
 281 int ovl_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
 282                    struct inode *inode, int mask)
 283 {
 284         struct inode *upperinode = ovl_inode_upper(inode);
 285         struct inode *realinode;
 286         struct path realpath;
 287         const struct cred *old_cred;
 288         int err;
 289
 290         /* Careful in RCU walk mode */
 291         ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 292         if (!realpath.dentry) {
 293                 WARN_ON(!(mask & MAY_NOT_BLOCK));
 294                 return -ECHILD;
 295         }
 296
 297         /*
 298          * Check overlay inode with the creds of task and underlying inode
 299          * with creds of mounter
 300          */
 301         err = generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
 302         if (err)
 303                 return err;
 304
 305         realinode = d_inode(realpath.dentry);
 306         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 307         if (!upperinode &&
 308             !special_file(realinode->i_mode) && mask & MAY_WRITE) {
 309                 mask &= ~(MAY_WRITE | MAY_APPEND);
 310                 /* Make sure mounter can read file for copy up later */
 311                 mask |= MAY_READ;
 312         }
 313         err = inode_permission(mnt_user_ns(realpath.mnt), realinode, mask);
 314         revert_creds(old_cred);
 315
 316         return err;
 317 }
 318
 319 static const char *ovl_get_link(struct dentry *dentry,
 320                                 struct inode *inode,
 321                                 struct delayed_call *done)
 322 {
 323         const struct cred *old_cred;
 324         const char *p;
 325
 326         if (!dentry)
 327                 return ERR_PTR(-ECHILD);
 328
 329         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 330         p = vfs_get_link(ovl_dentry_real(dentry), done);
 331         revert_creds(old_cred);
 332         return p;
 333 }
 334
 335 bool ovl_is_private_xattr(struct super_block *sb, const char *name)
 336 {
 337         struct ovl_fs *ofs = sb->s_fs_info;
 338
 339         if (ofs->config.userxattr)
 340                 return strncmp(name, OVL_XATTR_USER_PREFIX,
 341                                sizeof(OVL_XATTR_USER_PREFIX) - 1) == 0;
 342         else
 343                 return strncmp(name, OVL_XATTR_TRUSTED_PREFIX,
 344                                sizeof(OVL_XATTR_TRUSTED_PREFIX) - 1) == 0;
 345 }
 346
 347 int ovl_xattr_set(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 348                   const void *value, size_t size, int flags)
 349 {
 350         int err;
 351         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 352         struct dentry *upperdentry = ovl_i_dentry_upper(inode);
 353         struct dentry *realdentry = upperdentry ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 354         struct path realpath;
 355         const struct cred *old_cred;
 356
 357         err = ovl_want_write(dentry);
 358         if (err)
 359                 goto out;
 360
 361         if (!value && !upperdentry) {
 362                 ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 363                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 364                 err = vfs_getxattr(mnt_user_ns(realpath.mnt), realdentry, name, NULL, 0);
 365                 revert_creds(old_cred);
 366                 if (err < 0)
 367                         goto out_drop_write;
 368         }
 369
 370         if (!upperdentry) {
 371                 err = ovl_copy_up(dentry);
 372                 if (err)
 373                         goto out_drop_write;
 374
 375                 realdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 376         }
 377
 378         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 379         if (value) {
 380                 err = ovl_do_setxattr(ofs, realdentry, name, value, size,
 381                                       flags);
 382         } else {
 383                 WARN_ON(flags != XATTR_REPLACE);
 384                 err = ovl_do_removexattr(ofs, realdentry, name);
 385         }
 386         revert_creds(old_cred);
 387
 388         /* copy c/mtime */
 389         ovl_copyattr(inode);
 390
 391 out_drop_write:
 392         ovl_drop_write(dentry);
 393 out:
 394         return err;
 395 }
 396
 397 int ovl_xattr_get(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 398                   void *value, size_t size)
 399 {
 400         ssize_t res;
 401         const struct cred *old_cred;
 402         struct path realpath;
 403
 404         ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 405         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 406         res = vfs_getxattr(mnt_user_ns(realpath.mnt), realpath.dentry, name, value, size);
 407         revert_creds(old_cred);
 408         return res;
 409 }
 410
 411 static bool ovl_can_list(struct super_block *sb, const char *s)
 412 {
 413         /* Never list private (.overlay) */
 414         if (ovl_is_private_xattr(sb, s))
 415                 return false;
 416
 417         /* List all non-trusted xattrs */
 418         if (strncmp(s, XATTR_TRUSTED_PREFIX, XATTR_TRUSTED_PREFIX_LEN) != 0)
 419                 return true;
 420
 421         /* list other trusted for superuser only */
 422         return ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
 423 }
 424
 425 ssize_t ovl_listxattr(struct dentry *dentry, char *list, size_t size)
 426 {
 427         struct dentry *realdentry = ovl_dentry_real(dentry);
 428         ssize_t res;
 429         size_t len;
 430         char *s;
 431         const struct cred *old_cred;
 432
 433         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 434         res = vfs_listxattr(realdentry, list, size);
 435         revert_creds(old_cred);
 436         if (res <= 0 || size == 0)
 437                 return res;
 438
 439         /* filter out private xattrs */
 440         for (s = list, len = res; len;) {
 441                 size_t slen = strnlen(s, len) + 1;
 442
 443                 /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
 444                 if (WARN_ON(slen > len))
 445                         return -EIO;
 446
 447                 len -= slen;
 448                 if (!ovl_can_list(dentry->d_sb, s)) {
 449                         res -= slen;
 450                         memmove(s, s + slen, len);
 451                 } else {
 452                         s += slen;
 453                 }
 454         }
 455
 456         return res;
 457 }
 458
 459 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 460 /*
 461  * Apply the idmapping of the layer to POSIX ACLs. The caller must pass a clone
 462  * of the POSIX ACLs retrieved from the lower layer to this function to not
 463  * alter the POSIX ACLs for the underlying filesystem.
 464  */
 465 static void ovl_idmap_posix_acl(const struct inode *realinode,
 466                                 struct user_namespace *mnt_userns,
 467                                 struct posix_acl *acl)
 468 {
 469         struct user_namespace *fs_userns = i_user_ns(realinode);
 470
 471         for (unsigned int i = 0; i < acl->a_count; i++) {
 472                 vfsuid_t vfsuid;
 473                 vfsgid_t vfsgid;
 474
 475                 struct posix_acl_entry *e = &acl->a_entries[i];
 476                 switch (e->e_tag) {
 477                 case ACL_USER:
 478                         vfsuid = make_vfsuid(mnt_userns, fs_userns, e->e_uid);
 479                         e->e_uid = vfsuid_into_kuid(vfsuid);
 480                         break;
 481                 case ACL_GROUP:
 482                         vfsgid = make_vfsgid(mnt_userns, fs_userns, e->e_gid);
 483                         e->e_gid = vfsgid_into_kgid(vfsgid);
 484                         break;
 485                 }
 486         }
 487 }
 488
 489 /*
 490  * The @noperm argument is used to skip permission checking and is a temporary
 491  * measure. Quoting Miklos from an earlier discussion:
 492  *
 493  * > So there are two paths to getting an acl:
 494  * > 1) permission checking and 2) retrieving the value via getxattr(2).
 495  * > This is a similar situation as reading a symlink vs. following it.
 496  * > When following a symlink overlayfs always reads the link on the
 497  * > underlying fs just as if it was a readlink(2) call, calling
 498  * > security_inode_readlink() instead of security_inode_follow_link().
 499  * > This is logical: we are reading the link from the underlying storage,
 500  * > and following it on overlayfs.
 501  * >
 502  * > Applying the same logic to acl: we do need to call the
 503  * > security_inode_getxattr() on the underlying fs, even if just want to
 504  * > check permissions on overlay. This is currently not done, which is an
 505  * > inconsistency.
 506  * >
 507  * > Maybe adding the check to ovl_get_acl() is the right way to go, but
 508  * > I'm a little afraid of a performance regression.  Will look into that.
 509  *
 510  * Until we have made a decision allow this helper to take the @noperm
 511  * argument. We should hopefully be able to remove it soon.
 512  */
 513 struct posix_acl *ovl_get_acl_path(const struct path *path,
 514                                    const char *acl_name, bool noperm)
 515 {
 516         struct posix_acl *real_acl, *clone;
 517         struct user_namespace *mnt_userns;
 518         struct inode *realinode = d_inode(path->dentry);
 519
 520         mnt_userns = mnt_user_ns(path->mnt);
 521
 522         if (noperm)
 523                 real_acl = get_inode_acl(realinode, posix_acl_type(acl_name));
 524         else
 525                 real_acl = vfs_get_acl(mnt_userns, path->dentry, acl_name);
 526         if (IS_ERR_OR_NULL(real_acl))
 527                 return real_acl;
 528
 529         if (!is_idmapped_mnt(path->mnt))
 530                 return real_acl;
 531
 532         /*
 533         * We cannot alter the ACLs returned from the relevant layer as that
 534         * would alter the cached values filesystem wide for the lower
 535         * filesystem. Instead we can clone the ACLs and then apply the
 536         * relevant idmapping of the layer.
 537         */
 538         clone = posix_acl_clone(real_acl, GFP_KERNEL);
 539         posix_acl_release(real_acl); /* release original acl */
 540         if (!clone)
 541                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 542
 543         ovl_idmap_posix_acl(realinode, mnt_userns, clone);
 544         return clone;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * When the relevant layer is an idmapped mount we need to take the idmapping
 549  * of the layer into account and translate any ACL_{GROUP,USER} values
 550  * according to the idmapped mount.
 551  *
 552  * We cannot alter the ACLs returned from the relevant layer as that would
 553  * alter the cached values filesystem wide for the lower filesystem. Instead we
 554  * can clone the ACLs and then apply the relevant idmapping of the layer.
 555  *
 556  * This is obviously only relevant when idmapped layers are used.
 557  */
 558 struct posix_acl *do_ovl_get_acl(struct user_namespace *mnt_userns,
 559                                  struct inode *inode, int type,
 560                                  bool rcu, bool noperm)
 561 {
 562         struct inode *realinode = ovl_inode_real(inode);
 563         struct posix_acl *acl;
 564         struct path realpath;
 565
 566         if (!IS_POSIXACL(realinode))
 567                 return NULL;
 568
 569         /* Careful in RCU walk mode */
 570         ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 571         if (!realpath.dentry) {
 572                 WARN_ON(!rcu);
 573                 return ERR_PTR(-ECHILD);
 574         }
 575
 576         if (rcu) {
 577                 /*
 578                  * If the layer is idmapped drop out of RCU path walk
 579                  * so we can clone the ACLs.
 580                  */
 581                 if (is_idmapped_mnt(realpath.mnt))
 582                         return ERR_PTR(-ECHILD);
 583
 584                 acl = get_cached_acl_rcu(realinode, type);
 585         } else {
 586                 const struct cred *old_cred;
 587
 588                 old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 589                 acl = ovl_get_acl_path(&realpath, posix_acl_xattr_name(type), noperm);
 590                 revert_creds(old_cred);
 591         }
 592
 593         return acl;
 594 }
 595
 596 static int ovl_set_or_remove_acl(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
 597                                  struct posix_acl *acl, int type)
 598 {
 599         int err;
 600         struct path realpath;
 601         const char *acl_name;
 602         const struct cred *old_cred;
 603         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 604         struct dentry *upperdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 605         struct dentry *realdentry = upperdentry ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 606
 607         err = ovl_want_write(dentry);
 608         if (err)
 609                 return err;
 610
 611         /*
 612          * If ACL is to be removed from a lower file, check if it exists in
 613          * the first place before copying it up.
 614          */
 615         acl_name = posix_acl_xattr_name(type);
 616         if (!acl && !upperdentry) {
 617                 struct posix_acl *real_acl;
 618
 619                 ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 620                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 621                 real_acl = vfs_get_acl(mnt_user_ns(realpath.mnt), realdentry,
 622                                        acl_name);
 623                 revert_creds(old_cred);
 624                 if (IS_ERR(real_acl)) {
 625                         err = PTR_ERR(real_acl);
 626                         goto out_drop_write;
 627                 }
 628                 posix_acl_release(real_acl);
 629         }
 630
 631         if (!upperdentry) {
 632                 err = ovl_copy_up(dentry);
 633                 if (err)
 634                         goto out_drop_write;
 635
 636                 realdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 637         }
 638
 639         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 640         if (acl)
 641                 err = ovl_do_set_acl(ofs, realdentry, acl_name, acl);
 642         else
 643                 err = ovl_do_remove_acl(ofs, realdentry, acl_name);
 644         revert_creds(old_cred);
 645
 646         /* copy c/mtime */
 647         ovl_copyattr(inode);
 648
 649 out_drop_write:
 650         ovl_drop_write(dentry);
 651         return err;
 652 }
 653
 654 int ovl_set_acl(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
 655                 struct posix_acl *acl, int type)
 656 {
 657         int err;
 658         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 659         struct dentry *workdir = ovl_workdir(dentry);
 660         struct inode *realinode = ovl_inode_real(inode);
 661
 662         if (!IS_POSIXACL(d_inode(workdir)))
 663                 return -EOPNOTSUPP;
 664         if (!realinode->i_op->set_acl)
 665                 return -EOPNOTSUPP;
 666         if (type == ACL_TYPE_DEFAULT && !S_ISDIR(inode->i_mode))
 667                 return acl ? -EACCES : 0;
 668         if (!inode_owner_or_capable(&init_user_ns, inode))
 669                 return -EPERM;
 670
 671         /*
 672          * Check if sgid bit needs to be cleared (actual setacl operation will
 673          * be done with mounter's capabilities and so that won't do it for us).
 674          */
 675         if (unlikely(inode->i_mode & S_ISGID) && type == ACL_TYPE_ACCESS &&
 676             !in_group_p(inode->i_gid) &&
 677             !capable_wrt_inode_uidgid(&init_user_ns, inode, CAP_FSETID)) {
 678                 struct iattr iattr = { .ia_valid = ATTR_KILL_SGID };
 679
 680                 err = ovl_setattr(&init_user_ns, dentry, &iattr);
 681                 if (err)
 682                         return err;
 683         }
 684
 685         return ovl_set_or_remove_acl(dentry, inode, acl, type);
 686 }
 687 #endif
 688
 689 int ovl_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *ts, int flags)
 690 {
 691         if (flags & S_ATIME) {
 692                 struct ovl_fs *ofs = inode->i_sb->s_fs_info;
 693                 struct path upperpath = {
 694                         .mnt = ovl_upper_mnt(ofs),
 695                         .dentry = ovl_upperdentry_dereference(OVL_I(inode)),
 696                 };
 697
 698                 if (upperpath.dentry) {
 699                         touch_atime(&upperpath);
 700                         inode->i_atime = d_inode(upperpath.dentry)->i_atime;
 701                 }
 702         }
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static int ovl_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
 707                       u64 start, u64 len)
 708 {
 709         int err;
 710         struct inode *realinode = ovl_inode_realdata(inode);
 711         const struct cred *old_cred;
 712
 713         if (!realinode->i_op->fiemap)
 714                 return -EOPNOTSUPP;
 715
 716         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 717         err = realinode->i_op->fiemap(realinode, fieinfo, start, len);
 718         revert_creds(old_cred);
 719
 720         return err;
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Work around the fact that security_file_ioctl() takes a file argument.
 725  * Introducing security_inode_fileattr_get/set() hooks would solve this issue
 726  * properly.
 727  */
 728 static int ovl_security_fileattr(const struct path *realpath, struct fileattr *fa,
 729                                  bool set)
 730 {
 731         struct file *file;
 732         unsigned int cmd;
 733         int err;
 734
 735         file = dentry_open(realpath, O_RDONLY, current_cred());
 736         if (IS_ERR(file))
 737                 return PTR_ERR(file);
 738
 739         if (set)
 740                 cmd = fa->fsx_valid ? FS_IOC_FSSETXATTR : FS_IOC_SETFLAGS;
 741         else
 742                 cmd = fa->fsx_valid ? FS_IOC_FSGETXATTR : FS_IOC_GETFLAGS;
 743
 744         err = security_file_ioctl(file, cmd, 0);
 745         fput(file);
 746
 747         return err;
 748 }
 749
 750 int ovl_real_fileattr_set(const struct path *realpath, struct fileattr *fa)
 751 {
 752         int err;
 753
 754         err = ovl_security_fileattr(realpath, fa, true);
 755         if (err)
 756                 return err;
 757
 758         return vfs_fileattr_set(mnt_user_ns(realpath->mnt), realpath->dentry, fa);
 759 }
 760
 761 int ovl_fileattr_set(struct user_namespace *mnt_userns,
 762                      struct dentry *dentry, struct fileattr *fa)
 763 {
 764         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 765         struct path upperpath;
 766         const struct cred *old_cred;
 767         unsigned int flags;
 768         int err;
 769
 770         err = ovl_want_write(dentry);
 771         if (err)
 772                 goto out;
 773
 774         err = ovl_copy_up(dentry);
 775         if (!err) {
 776                 ovl_path_real(dentry, &upperpath);
 777
 778                 old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 779                 /*
 780                  * Store immutable/append-only flags in xattr and clear them
 781                  * in upper fileattr (in case they were set by older kernel)
 782                  * so children of "ovl-immutable" directories lower aliases of
 783                  * "ovl-immutable" hardlinks could be copied up.
 784                  * Clear xattr when flags are cleared.
 785                  */
 786                 err = ovl_set_protattr(inode, upperpath.dentry, fa);
 787                 if (!err)
 788                         err = ovl_real_fileattr_set(&upperpath, fa);
 789                 revert_creds(old_cred);
 790
 791                 /*
 792                  * Merge real inode flags with inode flags read from
 793                  * overlay.protattr xattr
 794                  */
 795                 flags = ovl_inode_real(inode)->i_flags & OVL_COPY_I_FLAGS_MASK;
 796
 797                 BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_I_FLAGS_MASK & ~OVL_COPY_I_FLAGS_MASK);
 798                 flags |= inode->i_flags & OVL_PROT_I_FLAGS_MASK;
 799                 inode_set_flags(inode, flags, OVL_COPY_I_FLAGS_MASK);
 800
 801                 /* Update ctime */
 802                 ovl_copyattr(inode);
 803         }
 804         ovl_drop_write(dentry);
 805 out:
 806         return err;
 807 }
 808
 809 /* Convert inode protection flags to fileattr flags */
 810 static void ovl_fileattr_prot_flags(struct inode *inode, struct fileattr *fa)
 811 {
 812         BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_FS_FLAGS_MASK & ~FS_COMMON_FL);
 813         BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_FSX_FLAGS_MASK & ~FS_XFLAG_COMMON);
 814
 815         if (inode->i_flags & S_APPEND) {
 816                 fa->flags |= FS_APPEND_FL;
 817                 fa->fsx_xflags |= FS_XFLAG_APPEND;
 818         }
 819         if (inode->i_flags & S_IMMUTABLE) {
 820                 fa->flags |= FS_IMMUTABLE_FL;
 821                 fa->fsx_xflags |= FS_XFLAG_IMMUTABLE;
 822         }
 823 }
 824
 825 int ovl_real_fileattr_get(const struct path *realpath, struct fileattr *fa)
 826 {
 827         int err;
 828
 829         err = ovl_security_fileattr(realpath, fa, false);
 830         if (err)
 831                 return err;
 832
 833         err = vfs_fileattr_get(realpath->dentry, fa);
 834         if (err == -ENOIOCTLCMD)
 835                 err = -ENOTTY;
 836         return err;
 837 }
 838
 839 int ovl_fileattr_get(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa)
 840 {
 841         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 842         struct path realpath;
 843         const struct cred *old_cred;
 844         int err;
 845
 846         ovl_path_real(dentry, &realpath);
 847
 848         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 849         err = ovl_real_fileattr_get(&realpath, fa);
 850         ovl_fileattr_prot_flags(inode, fa);
 851         revert_creds(old_cred);
 852
 853         return err;
 854 }
 855
 856 static const struct inode_operations ovl_file_inode_operations = {
 857         .setattr        = ovl_setattr,
 858         .permission     = ovl_permission,
 859         .getattr        = ovl_getattr,
 860         .listxattr      = ovl_listxattr,
 861         .get_inode_acl  = ovl_get_inode_acl,
 862         .get_acl        = ovl_get_acl,
 863         .set_acl        = ovl_set_acl,
 864         .update_time    = ovl_update_time,
 865         .fiemap         = ovl_fiemap,
 866         .fileattr_get   = ovl_fileattr_get,
 867         .fileattr_set   = ovl_fileattr_set,
 868 };
 869
 870 static const struct inode_operations ovl_symlink_inode_operations = {
 871         .setattr        = ovl_setattr,
 872         .get_link       = ovl_get_link,
 873         .getattr        = ovl_getattr,
 874         .listxattr      = ovl_listxattr,
 875         .update_time    = ovl_update_time,
 876 };
 877
 878 static const struct inode_operations ovl_special_inode_operations = {
 879         .setattr        = ovl_setattr,
 880         .permission     = ovl_permission,
 881         .getattr        = ovl_getattr,
 882         .listxattr      = ovl_listxattr,
 883         .get_inode_acl  = ovl_get_inode_acl,
 884         .get_acl        = ovl_get_acl,
 885         .set_acl        = ovl_set_acl,
 886         .update_time    = ovl_update_time,
 887 };
 888
 889 static const struct address_space_operations ovl_aops = {
 890         /* For O_DIRECT dentry_open() checks f_mapping->a_ops->direct_IO */
 891         .direct_IO              = noop_direct_IO,
 892 };
 893
 894 /*
 895  * It is possible to stack overlayfs instance on top of another
 896  * overlayfs instance as lower layer. We need to annotate the
 897  * stackable i_mutex locks according to stack level of the super
 898  * block instance. An overlayfs instance can never be in stack
 899  * depth 0 (there is always a real fs below it).  An overlayfs
 900  * inode lock will use the lockdep annotation ovl_i_mutex_key[depth].
 901  *
 902  * For example, here is a snip from /proc/lockdep_chains after
 903  * dir_iterate of nested overlayfs:
 904  *
 905  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]   (stack_depth=2)
 906  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]#2 (stack_depth=1)
 907  * [...] &type->i_mutex_dir_key        (stack_depth=0)
 908  *
 909  * Locking order w.r.t ovl_want_write() is important for nested overlayfs.
 910  *
 911  * This chain is valid:
 912  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[2])
 913  * - upper_mnt->mnt_sb->s_writers       (ovl_want_write[0])
 914  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[2])
 915  * - OVL_I(lowerinode)->lock            (ovl_inode_lock[1])
 916  *
 917  * And this chain is valid:
 918  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[2])
 919  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[2])
 920  * - lowerinode->i_rwsem                (inode_lock[1])
 921  * - OVL_I(lowerinode)->lock            (ovl_inode_lock[1])
 922  *
 923  * But lowerinode->i_rwsem SHOULD NOT be acquired while ovl_want_write() is
 924  * held, because it is in reverse order of the non-nested case using the same
 925  * upper fs:
 926  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[1])
 927  * - upper_mnt->mnt_sb->s_writers       (ovl_want_write[0])
 928  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[1])
 929  */
 930 #define OVL_MAX_NESTING FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH
 931
 932 static inline void ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
 933 {
 934 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 935         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_key[OVL_MAX_NESTING];
 936         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_dir_key[OVL_MAX_NESTING];
 937         static struct lock_class_key ovl_i_lock_key[OVL_MAX_NESTING];
 938
 939         int depth = inode->i_sb->s_stack_depth - 1;
 940
 941         if (WARN_ON_ONCE(depth < 0 || depth >= OVL_MAX_NESTING))
 942                 depth = 0;
 943
 944         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 945                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_dir_key[depth]);
 946         else
 947                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_key[depth]);
 948
 949         lockdep_set_class(&OVL_I(inode)->lock, &ovl_i_lock_key[depth]);
 950 #endif
 951 }
 952
 953 static void ovl_next_ino(struct inode *inode)
 954 {
 955         struct ovl_fs *ofs = inode->i_sb->s_fs_info;
 956
 957         inode->i_ino = atomic_long_inc_return(&ofs->last_ino);
 958         if (unlikely(!inode->i_ino))
 959                 inode->i_ino = atomic_long_inc_return(&ofs->last_ino);
 960 }
 961
 962 static void ovl_map_ino(struct inode *inode, unsigned long ino, int fsid)
 963 {
 964         int xinobits = ovl_xino_bits(inode->i_sb);
 965         unsigned int xinoshift = 64 - xinobits;
 966
 967         /*
 968          * When d_ino is consistent with st_ino (samefs or i_ino has enough
 969          * bits to encode layer), set the same value used for st_ino to i_ino,
 970          * so inode number exposed via /proc/locks and a like will be
 971          * consistent with d_ino and st_ino values. An i_ino value inconsistent
 972          * with d_ino also causes nfsd readdirplus to fail.
 973          */
 974         inode->i_ino = ino;
 975         if (ovl_same_fs(inode->i_sb)) {
 976                 return;
 977         } else if (xinobits && likely(!(ino >> xinoshift))) {
 978                 inode->i_ino |= (unsigned long)fsid << (xinoshift + 1);
 979                 return;
 980         }
 981
 982         /*
 983          * For directory inodes on non-samefs with xino disabled or xino
 984          * overflow, we allocate a non-persistent inode number, to be used for
 985          * resolving st_ino collisions in ovl_map_dev_ino().
 986          *
 987          * To avoid ino collision with legitimate xino values from upper
 988          * layer (fsid 0), use the lowest xinobit to map the non
 989          * persistent inode numbers to the unified st_ino address space.
 990          */
 991         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 992                 ovl_next_ino(inode);
 993                 if (xinobits) {
 994                         inode->i_ino &= ~0UL >> xinobits;
 995                         inode->i_ino |= 1UL << xinoshift;
 996                 }
 997         }
 998 }
 999
1000 void ovl_inode_init(struct inode *inode, struct ovl_inode_params *oip,
1001                     unsigned long ino, int fsid)
1002 {
1003         struct inode *realinode;
1004         struct ovl_inode *oi = OVL_I(inode);
1005
1006         if (oip->upperdentry)
1007                 oi->__upperdentry = oip->upperdentry;
1008         if (oip->lowerpath && oip->lowerpath->dentry) {
1009                 oi->lowerpath.dentry = dget(oip->lowerpath->dentry);
1010                 oi->lowerpath.layer = oip->lowerpath->layer;
1011         }
1012         if (oip->lowerdata)
1013                 oi->lowerdata = igrab(d_inode(oip->lowerdata));
1014
1015         realinode = ovl_inode_real(inode);
1016         ovl_copyattr(inode);
1017         ovl_copyflags(realinode, inode);
1018         ovl_map_ino(inode, ino, fsid);
1019 }
1020
1021 static void ovl_fill_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1022 {
1023         inode->i_mode = mode;
1024         inode->i_flags |= S_NOCMTIME;
1025 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
1026         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_DONT_CACHE;
1027 #endif
1028
1029         ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1030
1031         switch (mode & S_IFMT) {
1032         case S_IFREG:
1033                 inode->i_op = &ovl_file_inode_operations;
1034                 inode->i_fop = &ovl_file_operations;
1035                 inode->i_mapping->a_ops = &ovl_aops;
1036                 break;
1037
1038         case S_IFDIR:
1039                 inode->i_op = &ovl_dir_inode_operations;
1040                 inode->i_fop = &ovl_dir_operations;
1041                 break;
1042
1043         case S_IFLNK:
1044                 inode->i_op = &ovl_symlink_inode_operations;
1045                 break;
1046
1047         default:
1048                 inode->i_op = &ovl_special_inode_operations;
1049                 init_special_inode(inode, mode, rdev);
1050                 break;
1051         }
1052 }
1053
1054 /*
1055  * With inodes index enabled, an overlay inode nlink counts the union of upper
1056  * hardlinks and non-covered lower hardlinks. During the lifetime of a non-pure
1057  * upper inode, the following nlink modifying operations can happen:
1058  *
1059  * 1. Lower hardlink copy up
1060  * 2. Upper hardlink created, unlinked or renamed over
1061  * 3. Lower hardlink whiteout or renamed over
1062  *
1063  * For the first, copy up case, the union nlink does not change, whether the
1064  * operation succeeds or fails, but the upper inode nlink may change.
1065  * Therefore, before copy up, we store the union nlink value relative to the
1066  * lower inode nlink in the index inode xattr .overlay.nlink.
1067  *
1068  * For the second, upper hardlink case, the union nlink should be incremented
1069  * or decremented IFF the operation succeeds, aligned with nlink change of the
1070  * upper inode. Therefore, before link/unlink/rename, we store the union nlink
1071  * value relative to the upper inode nlink in the index inode.
1072  *
1073  * For the last, lower cover up case, we simplify things by preceding the
1074  * whiteout or cover up with copy up. This makes sure that there is an index
1075  * upper inode where the nlink xattr can be stored before the copied up upper
1076  * entry is unlink.
1077  */
1078 #define OVL_NLINK_ADD_UPPER     (1 << 0)
1079
1080 /*
1081  * On-disk format for indexed nlink:
1082  *
1083  * nlink relative to the upper inode - "U[+-]NUM"
1084  * nlink relative to the lower inode - "L[+-]NUM"
1085  */
1086
1087 static int ovl_set_nlink_common(struct dentry *dentry,
1088                                 struct dentry *realdentry, const char *format)
1089 {
1090         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1091         struct inode *realinode = d_inode(realdentry);
1092         char buf[13];
1093         int len;
1094
1095         len = snprintf(buf, sizeof(buf), format,
1096                        (int) (inode->i_nlink - realinode->i_nlink));
1097
1098         if (WARN_ON(len >= sizeof(buf)))
1099                 return -EIO;
1100
1101         return ovl_setxattr(OVL_FS(inode->i_sb), ovl_dentry_upper(dentry),
1102                             OVL_XATTR_NLINK, buf, len);
1103 }
1104
1105 int ovl_set_nlink_upper(struct dentry *dentry)
1106 {
1107         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_upper(dentry), "U%+i");
1108 }
1109
1110 int ovl_set_nlink_lower(struct dentry *dentry)
1111 {
1112         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_lower(dentry), "L%+i");
1113 }
1114
1115 unsigned int ovl_get_nlink(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *lowerdentry,
1116                            struct dentry *upperdentry,
1117                            unsigned int fallback)
1118 {
1119         int nlink_diff;
1120         int nlink;
1121         char buf[13];
1122         int err;
1123
1124         if (!lowerdentry || !upperdentry || d_inode(lowerdentry)->i_nlink == 1)
1125                 return fallback;
1126
1127         err = ovl_getxattr_upper(ofs, upperdentry, OVL_XATTR_NLINK,
1128                                  &buf, sizeof(buf) - 1);
1129         if (err < 0)
1130                 goto fail;
1131
1132         buf[err] = '\0';
1133         if ((buf[0] != 'L' && buf[0] != 'U') ||
1134             (buf[1] != '+' && buf[1] != '-'))
1135                 goto fail;
1136
1137         err = kstrtoint(buf + 1, 10, &nlink_diff);
1138         if (err < 0)
1139                 goto fail;
1140
1141         nlink = d_inode(buf[0] == 'L' ? lowerdentry : upperdentry)->i_nlink;
1142         nlink += nlink_diff;
1143
1144         if (nlink <= 0)
1145                 goto fail;
1146
1147         return nlink;
1148
1149 fail:
1150         pr_warn_ratelimited("failed to get index nlink (%pd2, err=%i)\n",
1151                             upperdentry, err);
1152         return fallback;
1153 }
1154
1155 struct inode *ovl_new_inode(struct super_block *sb, umode_t mode, dev_t rdev)
1156 {
1157         struct inode *inode;
1158
1159         inode = new_inode(sb);
1160         if (inode)
1161                 ovl_fill_inode(inode, mode, rdev);
1162
1163         return inode;
1164 }
1165
1166 static int ovl_inode_test(struct inode *inode, void *data)
1167 {
1168         return inode->i_private == data;
1169 }
1170
1171 static int ovl_inode_set(struct inode *inode, void *data)
1172 {
1173         inode->i_private = data;
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 static bool ovl_verify_inode(struct inode *inode, struct dentry *lowerdentry,
1178                              struct dentry *upperdentry, bool strict)
1179 {
1180         /*
1181          * For directories, @strict verify from lookup path performs consistency
1182          * checks, so NULL lower/upper in dentry must match NULL lower/upper in
1183          * inode. Non @strict verify from NFS handle decode path passes NULL for
1184          * 'unknown' lower/upper.
1185          */
1186         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && strict) {
1187                 /* Real lower dir moved to upper layer under us? */
1188                 if (!lowerdentry && ovl_inode_lower(inode))
1189                         return false;
1190
1191                 /* Lookup of an uncovered redirect origin? */
1192                 if (!upperdentry && ovl_inode_upper(inode))
1193                         return false;
1194         }
1195
1196         /*
1197          * Allow non-NULL lower inode in ovl_inode even if lowerdentry is NULL.
1198          * This happens when finding a copied up overlay inode for a renamed
1199          * or hardlinked overlay dentry and lower dentry cannot be followed
1200          * by origin because lower fs does not support file handles.
1201          */
1202         if (lowerdentry && ovl_inode_lower(inode) != d_inode(lowerdentry))
1203                 return false;
1204
1205         /*
1206          * Allow non-NULL __upperdentry in inode even if upperdentry is NULL.
1207          * This happens when finding a lower alias for a copied up hard link.
1208          */
1209         if (upperdentry && ovl_inode_upper(inode) != d_inode(upperdentry))
1210                 return false;
1211
1212         return true;
1213 }
1214
1215 struct inode *ovl_lookup_inode(struct super_block *sb, struct dentry *real,
1216                                bool is_upper)
1217 {
1218         struct inode *inode, *key = d_inode(real);
1219
1220         inode = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
1221         if (!inode)
1222                 return NULL;
1223
1224         if (!ovl_verify_inode(inode, is_upper ? NULL : real,
1225                               is_upper ? real : NULL, false)) {
1226                 iput(inode);
1227                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1228         }
1229
1230         return inode;
1231 }
1232
1233 bool ovl_lookup_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
1234 {
1235         struct inode *key = d_inode(dir);
1236         struct inode *trap;
1237         bool res;
1238
1239         trap = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
1240         if (!trap)
1241                 return false;
1242
1243         res = IS_DEADDIR(trap) && !ovl_inode_upper(trap) &&
1244                                   !ovl_inode_lower(trap);
1245
1246         iput(trap);
1247         return res;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Create an inode cache entry for layer root dir, that will intentionally
1252  * fail ovl_verify_inode(), so any lookup that will find some layer root
1253  * will fail.
1254  */
1255 struct inode *ovl_get_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
1256 {
1257         struct inode *key = d_inode(dir);
1258         struct inode *trap;
1259
1260         if (!d_is_dir(dir))
1261                 return ERR_PTR(-ENOTDIR);
1262
1263         trap = iget5_locked(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test,
1264                             ovl_inode_set, key);
1265         if (!trap)
1266                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1267
1268         if (!(trap->i_state & I_NEW)) {
1269                 /* Conflicting layer roots? */
1270                 iput(trap);
1271                 return ERR_PTR(-ELOOP);
1272         }
1273
1274         trap->i_mode = S_IFDIR;
1275         trap->i_flags = S_DEAD;
1276         unlock_new_inode(trap);
1277
1278         return trap;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Does overlay inode need to be hashed by lower inode?
1283  */
1284 static bool ovl_hash_bylower(struct super_block *sb, struct dentry *upper,
1285                              struct dentry *lower, bool index)
1286 {
1287         struct ovl_fs *ofs = sb->s_fs_info;
1288
1289         /* No, if pure upper */
1290         if (!lower)
1291                 return false;
1292
1293         /* Yes, if already indexed */
1294         if (index)
1295                 return true;
1296
1297         /* Yes, if won't be copied up */
1298         if (!ovl_upper_mnt(ofs))
1299                 return true;
1300
1301         /* No, if lower hardlink is or will be broken on copy up */
1302         if ((upper || !ovl_indexdir(sb)) &&
1303             !d_is_dir(lower) && d_inode(lower)->i_nlink > 1)
1304                 return false;
1305
1306         /* No, if non-indexed upper with NFS export */
1307         if (sb->s_export_op && upper)
1308                 return false;
1309
1310         /* Otherwise, hash by lower inode for fsnotify */
1311         return true;
1312 }
1313
1314 static struct inode *ovl_iget5(struct super_block *sb, struct inode *newinode,
1315                                struct inode *key)
1316 {
1317         return newinode ? inode_insert5(newinode, (unsigned long) key,
1318                                          ovl_inode_test, ovl_inode_set, key) :
1319                           iget5_locked(sb, (unsigned long) key,
1320                                        ovl_inode_test, ovl_inode_set, key);
1321 }
1322
1323 struct inode *ovl_get_inode(struct super_block *sb,
1324                             struct ovl_inode_params *oip)
1325 {
1326         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(sb);
1327         struct dentry *upperdentry = oip->upperdentry;
1328         struct ovl_path *lowerpath = oip->lowerpath;
1329         struct inode *realinode = upperdentry ? d_inode(upperdentry) : NULL;
1330         struct inode *inode;
1331         struct dentry *lowerdentry = lowerpath ? lowerpath->dentry : NULL;
1332         struct path realpath = {
1333                 .dentry = upperdentry ?: lowerdentry,
1334                 .mnt = upperdentry ? ovl_upper_mnt(ofs) : lowerpath->layer->mnt,
1335         };
1336         bool bylower = ovl_hash_bylower(sb, upperdentry, lowerdentry,
1337                                         oip->index);
1338         int fsid = bylower ? lowerpath->layer->fsid : 0;
1339         bool is_dir;
1340         unsigned long ino = 0;
1341         int err = oip->newinode ? -EEXIST : -ENOMEM;
1342
1343         if (!realinode)
1344                 realinode = d_inode(lowerdentry);
1345
1346         /*
1347          * Copy up origin (lower) may exist for non-indexed upper, but we must
1348          * not use lower as hash key if this is a broken hardlink.
1349          */
1350         is_dir = S_ISDIR(realinode->i_mode);
1351         if (upperdentry || bylower) {
1352                 struct inode *key = d_inode(bylower ? lowerdentry :
1353                                                       upperdentry);
1354                 unsigned int nlink = is_dir ? 1 : realinode->i_nlink;
1355
1356                 inode = ovl_iget5(sb, oip->newinode, key);
1357                 if (!inode)
1358                         goto out_err;
1359                 if (!(inode->i_state & I_NEW)) {
1360                         /*
1361                          * Verify that the underlying files stored in the inode
1362                          * match those in the dentry.
1363                          */
1364                         if (!ovl_verify_inode(inode, lowerdentry, upperdentry,
1365                                               true)) {
1366                                 iput(inode);
1367                                 err = -ESTALE;
1368                                 goto out_err;
1369                         }
1370
1371                         dput(upperdentry);
1372                         kfree(oip->redirect);
1373                         goto out;
1374                 }
1375
1376                 /* Recalculate nlink for non-dir due to indexing */
1377                 if (!is_dir)
1378                         nlink = ovl_get_nlink(ofs, lowerdentry, upperdentry,
1379                                               nlink);
1380                 set_nlink(inode, nlink);
1381                 ino = key->i_ino;
1382         } else {
1383                 /* Lower hardlink that will be broken on copy up */
1384                 inode = new_inode(sb);
1385                 if (!inode) {
1386                         err = -ENOMEM;
1387                         goto out_err;
1388                 }
1389                 ino = realinode->i_ino;
1390                 fsid = lowerpath->layer->fsid;
1391         }
1392         ovl_fill_inode(inode, realinode->i_mode, realinode->i_rdev);
1393         ovl_inode_init(inode, oip, ino, fsid);
1394
1395         if (upperdentry && ovl_is_impuredir(sb, upperdentry))
1396                 ovl_set_flag(OVL_IMPURE, inode);
1397
1398         if (oip->index)
1399                 ovl_set_flag(OVL_INDEX, inode);
1400
1401         OVL_I(inode)->redirect = oip->redirect;
1402
1403         if (bylower)
1404                 ovl_set_flag(OVL_CONST_INO, inode);
1405
1406         /* Check for non-merge dir that may have whiteouts */
1407         if (is_dir) {
1408                 if (((upperdentry && lowerdentry) || oip->numlower > 1) ||
1409                     ovl_path_check_origin_xattr(ofs, &realpath)) {
1410                         ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
1411                 }
1412         }
1413
1414         /* Check for immutable/append-only inode flags in xattr */
1415         if (upperdentry)
1416                 ovl_check_protattr(inode, upperdentry);
1417
1418         if (inode->i_state & I_NEW)
1419                 unlock_new_inode(inode);
1420 out:
1421         return inode;
1422
1423 out_err:
1424         pr_warn_ratelimited("failed to get inode (%i)\n", err);
1425         inode = ERR_PTR(err);
1426         goto out;
1427 }