fs/overlayfs/copy_up.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
   5  */
   6
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/fileattr.h>
  12 #include <linux/splice.h>
  13 #include <linux/xattr.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/sched/signal.h>
  17 #include <linux/cred.h>
  18 #include <linux/namei.h>
  19 #include <linux/fdtable.h>
  20 #include <linux/ratelimit.h>
  21 #include <linux/exportfs.h>
  22 #include "overlayfs.h"
  23
  24 #define OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE (1 << 20)
  25
  26 static int ovl_ccup_set(const char *buf, const struct kernel_param *param)
  27 {
  28         pr_warn("\"check_copy_up\" module option is obsolete\n");
  29         return 0;
  30 }
  31
  32 static int ovl_ccup_get(char *buf, const struct kernel_param *param)
  33 {
  34         return sprintf(buf, "N\n");
  35 }
  36
  37 module_param_call(check_copy_up, ovl_ccup_set, ovl_ccup_get, NULL, 0644);
  38 MODULE_PARM_DESC(check_copy_up, "Obsolete; does nothing");
  39
  40 static bool ovl_must_copy_xattr(const char *name)
  41 {
  42         return !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_ACCESS) ||
  43                !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_DEFAULT) ||
  44                !strncmp(name, XATTR_SECURITY_PREFIX, XATTR_SECURITY_PREFIX_LEN);
  45 }
  46
  47 static int ovl_copy_acl(struct ovl_fs *ofs, const struct path *path,
  48                         struct dentry *dentry, const char *acl_name)
  49 {
  50         int err;
  51         struct posix_acl *clone, *real_acl = NULL;
  52
  53         real_acl = ovl_get_acl_path(path, acl_name, false);
  54         if (!real_acl)
  55                 return 0;
  56
  57         if (IS_ERR(real_acl)) {
  58                 err = PTR_ERR(real_acl);
  59                 if (err == -ENODATA || err == -EOPNOTSUPP)
  60                         return 0;
  61                 return err;
  62         }
  63
  64         clone = posix_acl_clone(real_acl, GFP_KERNEL);
  65         posix_acl_release(real_acl); /* release original acl */
  66         if (!clone)
  67                 return -ENOMEM;
  68
  69         err = ovl_do_set_acl(ofs, dentry, acl_name, clone);
  70
  71         /* release cloned acl */
  72         posix_acl_release(clone);
  73         return err;
  74 }
  75
  76 int ovl_copy_xattr(struct super_block *sb, const struct path *oldpath, struct dentry *new)
  77 {
  78         struct dentry *old = oldpath->dentry;
  79         ssize_t list_size, size, value_size = 0;
  80         char *buf, *name, *value = NULL;
  81         int error = 0;
  82         size_t slen;
  83
  84         if (!old->d_inode->i_op->listxattr || !new->d_inode->i_op->listxattr)
  85                 return 0;
  86
  87         list_size = vfs_listxattr(old, NULL, 0);
  88         if (list_size <= 0) {
  89                 if (list_size == -EOPNOTSUPP)
  90                         return 0;
  91                 return list_size;
  92         }
  93
  94         buf = kvzalloc(list_size, GFP_KERNEL);
  95         if (!buf)
  96                 return -ENOMEM;
  97
  98         list_size = vfs_listxattr(old, buf, list_size);
  99         if (list_size <= 0) {
 100                 error = list_size;
 101                 goto out;
 102         }
 103
 104         for (name = buf; list_size; name += slen) {
 105                 slen = strnlen(name, list_size) + 1;
 106
 107                 /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
 108                 if (WARN_ON(slen > list_size)) {
 109                         error = -EIO;
 110                         break;
 111                 }
 112                 list_size -= slen;
 113
 114                 if (ovl_is_private_xattr(sb, name))
 115                         continue;
 116
 117                 error = security_inode_copy_up_xattr(name);
 118                 if (error < 0 && error != -EOPNOTSUPP)
 119                         break;
 120                 if (error == 1) {
 121                         error = 0;
 122                         continue; /* Discard */
 123                 }
 124
 125                 if (is_posix_acl_xattr(name)) {
 126                         error = ovl_copy_acl(OVL_FS(sb), oldpath, new, name);
 127                         if (!error)
 128                                 continue;
 129                         /* POSIX ACLs must be copied. */
 130                         break;
 131                 }
 132
 133 retry:
 134                 size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, value, value_size);
 135                 if (size == -ERANGE)
 136                         size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, NULL, 0);
 137
 138                 if (size < 0) {
 139                         error = size;
 140                         break;
 141                 }
 142
 143                 if (size > value_size) {
 144                         void *new;
 145
 146                         new = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
 147                         if (!new) {
 148                                 error = -ENOMEM;
 149                                 break;
 150                         }
 151                         kvfree(value);
 152                         value = new;
 153                         value_size = size;
 154                         goto retry;
 155                 }
 156
 157                 error = ovl_do_setxattr(OVL_FS(sb), new, name, value, size, 0);
 158                 if (error) {
 159                         if (error != -EOPNOTSUPP || ovl_must_copy_xattr(name))
 160                                 break;
 161
 162                         /* Ignore failure to copy unknown xattrs */
 163                         error = 0;
 164                 }
 165         }
 166         kvfree(value);
 167 out:
 168         kvfree(buf);
 169         return error;
 170 }
 171
 172 static int ovl_copy_fileattr(struct inode *inode, const struct path *old,
 173                              const struct path *new)
 174 {
 175         struct fileattr oldfa = { .flags_valid = true };
 176         struct fileattr newfa = { .flags_valid = true };
 177         int err;
 178
 179         err = ovl_real_fileattr_get(old, &oldfa);
 180         if (err) {
 181                 /* Ntfs-3g returns -EINVAL for "no fileattr support" */
 182                 if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL)
 183                         return 0;
 184                 pr_warn("failed to retrieve lower fileattr (%pd2, err=%i)\n",
 185                         old->dentry, err);
 186                 return err;
 187         }
 188
 189         /*
 190          * We cannot set immutable and append-only flags on upper inode,
 191          * because we would not be able to link upper inode to upper dir
 192          * not set overlay private xattr on upper inode.
 193          * Store these flags in overlay.protattr xattr instead.
 194          */
 195         if (oldfa.flags & OVL_PROT_FS_FLAGS_MASK) {
 196                 err = ovl_set_protattr(inode, new->dentry, &oldfa);
 197                 if (err == -EPERM)
 198                         pr_warn_once("copying fileattr: no xattr on upper\n");
 199                 else if (err)
 200                         return err;
 201         }
 202
 203         /* Don't bother copying flags if none are set */
 204         if (!(oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK))
 205                 return 0;
 206
 207         err = ovl_real_fileattr_get(new, &newfa);
 208         if (err) {
 209                 /*
 210                  * Returning an error if upper doesn't support fileattr will
 211                  * result in a regression, so revert to the old behavior.
 212                  */
 213                 if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL) {
 214                         pr_warn_once("copying fileattr: no support on upper\n");
 215                         return 0;
 216                 }
 217                 pr_warn("failed to retrieve upper fileattr (%pd2, err=%i)\n",
 218                         new->dentry, err);
 219                 return err;
 220         }
 221
 222         BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK & ~FS_COMMON_FL);
 223         newfa.flags &= ~OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK;
 224         newfa.flags |= (oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK);
 225
 226         BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK & ~FS_XFLAG_COMMON);
 227         newfa.fsx_xflags &= ~OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK;
 228         newfa.fsx_xflags |= (oldfa.fsx_xflags & OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK);
 229
 230         return ovl_real_fileattr_set(new, &newfa);
 231 }
 232
 233 static int ovl_copy_up_file(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *dentry,
 234                             struct file *new_file, loff_t len)
 235 {
 236         struct path datapath;
 237         struct file *old_file;
 238         loff_t old_pos = 0;
 239         loff_t new_pos = 0;
 240         loff_t cloned;
 241         loff_t data_pos = -1;
 242         loff_t hole_len;
 243         bool skip_hole = false;
 244         int error = 0;
 245
 246         ovl_path_lowerdata(dentry, &datapath);
 247         if (WARN_ON(datapath.dentry == NULL))
 248                 return -EIO;
 249
 250         old_file = ovl_path_open(&datapath, O_LARGEFILE | O_RDONLY);
 251         if (IS_ERR(old_file))
 252                 return PTR_ERR(old_file);
 253
 254         /* Try to use clone_file_range to clone up within the same fs */
 255         ovl_start_write(dentry);
 256         cloned = do_clone_file_range(old_file, 0, new_file, 0, len, 0);
 257         ovl_end_write(dentry);
 258         if (cloned == len)
 259                 goto out_fput;
 260         /* Couldn't clone, so now we try to copy the data */
 261
 262         /* Check if lower fs supports seek operation */
 263         if (old_file->f_mode & FMODE_LSEEK)
 264                 skip_hole = true;
 265
 266         while (len) {
 267                 size_t this_len = OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE;
 268                 long bytes;
 269
 270                 if (len < this_len)
 271                         this_len = len;
 272
 273                 if (signal_pending_state(TASK_KILLABLE, current)) {
 274                         error = -EINTR;
 275                         break;
 276                 }
 277
 278                 /*
 279                  * Fill zero for hole will cost unnecessary disk space
 280                  * and meanwhile slow down the copy-up speed, so we do
 281                  * an optimization for hole during copy-up, it relies
 282                  * on SEEK_DATA implementation in lower fs so if lower
 283                  * fs does not support it, copy-up will behave as before.
 284                  *
 285                  * Detail logic of hole detection as below:
 286                  * When we detect next data position is larger than current
 287                  * position we will skip that hole, otherwise we copy
 288                  * data in the size of OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE. Actually,
 289                  * it may not recognize all kind of holes and sometimes
 290                  * only skips partial of hole area. However, it will be
 291                  * enough for most of the use cases.
 292                  *
 293                  * We do not hold upper sb_writers throughout the loop to avert
 294                  * lockdep warning with llseek of lower file in nested overlay:
 295                  * - upper sb_writers
 296                  * -- lower ovl_inode_lock (ovl_llseek)
 297                  */
 298                 if (skip_hole && data_pos < old_pos) {
 299                         data_pos = vfs_llseek(old_file, old_pos, SEEK_DATA);
 300                         if (data_pos > old_pos) {
 301                                 hole_len = data_pos - old_pos;
 302                                 len -= hole_len;
 303                                 old_pos = new_pos = data_pos;
 304                                 continue;
 305                         } else if (data_pos == -ENXIO) {
 306                                 break;
 307                         } else if (data_pos < 0) {
 308                                 skip_hole = false;
 309                         }
 310                 }
 311
 312                 ovl_start_write(dentry);
 313                 bytes = do_splice_direct(old_file, &old_pos,
 314                                          new_file, &new_pos,
 315                                          this_len, SPLICE_F_MOVE);
 316                 ovl_end_write(dentry);
 317                 if (bytes <= 0) {
 318                         error = bytes;
 319                         break;
 320                 }
 321                 WARN_ON(old_pos != new_pos);
 322
 323                 len -= bytes;
 324         }
 325         if (!error && ovl_should_sync(ofs))
 326                 error = vfs_fsync(new_file, 0);
 327 out_fput:
 328         fput(old_file);
 329         return error;
 330 }
 331
 332 static int ovl_set_size(struct ovl_fs *ofs,
 333                         struct dentry *upperdentry, struct kstat *stat)
 334 {
 335         struct iattr attr = {
 336                 .ia_valid = ATTR_SIZE,
 337                 .ia_size = stat->size,
 338         };
 339
 340         return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 341 }
 342
 343 static int ovl_set_timestamps(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
 344                               struct kstat *stat)
 345 {
 346         struct iattr attr = {
 347                 .ia_valid =
 348                      ATTR_ATIME | ATTR_MTIME | ATTR_ATIME_SET | ATTR_MTIME_SET | ATTR_CTIME,
 349                 .ia_atime = stat->atime,
 350                 .ia_mtime = stat->mtime,
 351         };
 352
 353         return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 354 }
 355
 356 int ovl_set_attr(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
 357                  struct kstat *stat)
 358 {
 359         int err = 0;
 360
 361         if (!S_ISLNK(stat->mode)) {
 362                 struct iattr attr = {
 363                         .ia_valid = ATTR_MODE,
 364                         .ia_mode = stat->mode,
 365                 };
 366                 err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 367         }
 368         if (!err) {
 369                 struct iattr attr = {
 370                         .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
 371                         .ia_vfsuid = VFSUIDT_INIT(stat->uid),
 372                         .ia_vfsgid = VFSGIDT_INIT(stat->gid),
 373                 };
 374                 err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 375         }
 376         if (!err)
 377                 ovl_set_timestamps(ofs, upperdentry, stat);
 378
 379         return err;
 380 }
 381
 382 struct ovl_fh *ovl_encode_real_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *real,
 383                                   bool is_upper)
 384 {
 385         struct ovl_fh *fh;
 386         int fh_type, dwords;
 387         int buflen = MAX_HANDLE_SZ;
 388         uuid_t *uuid = &real->d_sb->s_uuid;
 389         int err;
 390
 391         /* Make sure the real fid stays 32bit aligned */
 392         BUILD_BUG_ON(OVL_FH_FID_OFFSET % 4);
 393         BUILD_BUG_ON(MAX_HANDLE_SZ + OVL_FH_FID_OFFSET > 255);
 394
 395         fh = kzalloc(buflen + OVL_FH_FID_OFFSET, GFP_KERNEL);
 396         if (!fh)
 397                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 398
 399         /*
 400          * We encode a non-connectable file handle for non-dir, because we
 401          * only need to find the lower inode number and we don't want to pay
 402          * the price or reconnecting the dentry.
 403          */
 404         dwords = buflen >> 2;
 405         fh_type = exportfs_encode_fh(real, (void *)fh->fb.fid, &dwords, 0);
 406         buflen = (dwords << 2);
 407
 408         err = -EIO;
 409         if (WARN_ON(fh_type < 0) ||
 410             WARN_ON(buflen > MAX_HANDLE_SZ) ||
 411             WARN_ON(fh_type == FILEID_INVALID))
 412                 goto out_err;
 413
 414         fh->fb.version = OVL_FH_VERSION;
 415         fh->fb.magic = OVL_FH_MAGIC;
 416         fh->fb.type = fh_type;
 417         fh->fb.flags = OVL_FH_FLAG_CPU_ENDIAN;
 418         /*
 419          * When we will want to decode an overlay dentry from this handle
 420          * and all layers are on the same fs, if we get a disconncted real
 421          * dentry when we decode fid, the only way to tell if we should assign
 422          * it to upperdentry or to lowerstack is by checking this flag.
 423          */
 424         if (is_upper)
 425                 fh->fb.flags |= OVL_FH_FLAG_PATH_UPPER;
 426         fh->fb.len = sizeof(fh->fb) + buflen;
 427         if (ovl_origin_uuid(ofs))
 428                 fh->fb.uuid = *uuid;
 429
 430         return fh;
 431
 432 out_err:
 433         kfree(fh);
 434         return ERR_PTR(err);
 435 }
 436
 437 struct ovl_fh *ovl_get_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *origin)
 438 {
 439         /*
 440          * When lower layer doesn't support export operations store a 'null' fh,
 441          * so we can use the overlay.origin xattr to distignuish between a copy
 442          * up and a pure upper inode.
 443          */
 444         if (!ovl_can_decode_fh(origin->d_sb))
 445                 return NULL;
 446
 447         return ovl_encode_real_fh(ofs, origin, false);
 448 }
 449
 450 int ovl_set_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, const struct ovl_fh *fh,
 451                       struct dentry *upper)
 452 {
 453         int err;
 454
 455         /*
 456          * Do not fail when upper doesn't support xattrs.
 457          */
 458         err = ovl_check_setxattr(ofs, upper, OVL_XATTR_ORIGIN, fh->buf,
 459                                  fh ? fh->fb.len : 0, 0);
 460
 461         /* Ignore -EPERM from setting "user.*" on symlink/special */
 462         return err == -EPERM ? 0 : err;
 463 }
 464
 465 /* Store file handle of @upper dir in @index dir entry */
 466 static int ovl_set_upper_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upper,
 467                             struct dentry *index)
 468 {
 469         const struct ovl_fh *fh;
 470         int err;
 471
 472         fh = ovl_encode_real_fh(ofs, upper, true);
 473         if (IS_ERR(fh))
 474                 return PTR_ERR(fh);
 475
 476         err = ovl_setxattr(ofs, index, OVL_XATTR_UPPER, fh->buf, fh->fb.len);
 477
 478         kfree(fh);
 479         return err;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Create and install index entry.
 484  *
 485  * Caller must hold i_mutex on indexdir.
 486  */
 487 static int ovl_create_index(struct dentry *dentry, const struct ovl_fh *fh,
 488                             struct dentry *upper)
 489 {
 490         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 491         struct dentry *indexdir = ovl_indexdir(dentry->d_sb);
 492         struct inode *dir = d_inode(indexdir);
 493         struct dentry *index = NULL;
 494         struct dentry *temp = NULL;
 495         struct qstr name = { };
 496         int err;
 497
 498         /*
 499          * For now this is only used for creating index entry for directories,
 500          * because non-dir are copied up directly to index and then hardlinked
 501          * to upper dir.
 502          *
 503          * TODO: implement create index for non-dir, so we can call it when
 504          * encoding file handle for non-dir in case index does not exist.
 505          */
 506         if (WARN_ON(!d_is_dir(dentry)))
 507                 return -EIO;
 508
 509         /* Directory not expected to be indexed before copy up */
 510         if (WARN_ON(ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry))))
 511                 return -EIO;
 512
 513         err = ovl_get_index_name_fh(fh, &name);
 514         if (err)
 515                 return err;
 516
 517         temp = ovl_create_temp(ofs, indexdir, OVL_CATTR(S_IFDIR | 0));
 518         err = PTR_ERR(temp);
 519         if (IS_ERR(temp))
 520                 goto free_name;
 521
 522         err = ovl_set_upper_fh(ofs, upper, temp);
 523         if (err)
 524                 goto out;
 525
 526         index = ovl_lookup_upper(ofs, name.name, indexdir, name.len);
 527         if (IS_ERR(index)) {
 528                 err = PTR_ERR(index);
 529         } else {
 530                 err = ovl_do_rename(ofs, dir, temp, dir, index, 0);
 531                 dput(index);
 532         }
 533 out:
 534         if (err)
 535                 ovl_cleanup(ofs, dir, temp);
 536         dput(temp);
 537 free_name:
 538         kfree(name.name);
 539         return err;
 540 }
 541
 542 struct ovl_copy_up_ctx {
 543         struct dentry *parent;
 544         struct dentry *dentry;
 545         struct path lowerpath;
 546         struct kstat stat;
 547         struct kstat pstat;
 548         const char *link;
 549         struct dentry *destdir;
 550         struct qstr destname;
 551         struct dentry *workdir;
 552         const struct ovl_fh *origin_fh;
 553         bool origin;
 554         bool indexed;
 555         bool metacopy;
 556         bool metacopy_digest;
 557 };
 558
 559 static int ovl_link_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 560 {
 561         int err;
 562         struct dentry *upper;
 563         struct dentry *upperdir = ovl_dentry_upper(c->parent);
 564         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 565         struct inode *udir = d_inode(upperdir);
 566
 567         ovl_start_write(c->dentry);
 568
 569         /* Mark parent "impure" because it may now contain non-pure upper */
 570         err = ovl_set_impure(c->parent, upperdir);
 571         if (err)
 572                 goto out;
 573
 574         err = ovl_set_nlink_lower(c->dentry);
 575         if (err)
 576                 goto out;
 577
 578         inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);
 579         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->dentry->d_name.name, upperdir,
 580                                  c->dentry->d_name.len);
 581         err = PTR_ERR(upper);
 582         if (!IS_ERR(upper)) {
 583                 err = ovl_do_link(ofs, ovl_dentry_upper(c->dentry), udir, upper);
 584                 dput(upper);
 585
 586                 if (!err) {
 587                         /* Restore timestamps on parent (best effort) */
 588                         ovl_set_timestamps(ofs, upperdir, &c->pstat);
 589                         ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
 590                         ovl_dentry_update_reval(c->dentry, upper);
 591                 }
 592         }
 593         inode_unlock(udir);
 594         if (err)
 595                 goto out;
 596
 597         err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);
 598
 599 out:
 600         ovl_end_write(c->dentry);
 601         return err;
 602 }
 603
 604 static int ovl_copy_up_data(struct ovl_copy_up_ctx *c, const struct path *temp)
 605 {
 606         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 607         struct file *new_file;
 608         int err;
 609
 610         if (!S_ISREG(c->stat.mode) || c->metacopy || !c->stat.size)
 611                 return 0;
 612
 613         new_file = ovl_path_open(temp, O_LARGEFILE | O_WRONLY);
 614         if (IS_ERR(new_file))
 615                 return PTR_ERR(new_file);
 616
 617         err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, new_file, c->stat.size);
 618         fput(new_file);
 619
 620         return err;
 621 }
 622
 623 static int ovl_copy_up_metadata(struct ovl_copy_up_ctx *c, struct dentry *temp)
 624 {
 625         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 626         struct inode *inode = d_inode(c->dentry);
 627         struct path upperpath = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs), .dentry = temp };
 628         int err;
 629
 630         err = ovl_copy_xattr(c->dentry->d_sb, &c->lowerpath, temp);
 631         if (err)
 632                 return err;
 633
 634         if (inode->i_flags & OVL_COPY_I_FLAGS_MASK &&
 635             (S_ISREG(c->stat.mode) || S_ISDIR(c->stat.mode))) {
 636                 /*
 637                  * Copy the fileattr inode flags that are the source of already
 638                  * copied i_flags
 639                  */
 640                 err = ovl_copy_fileattr(inode, &c->lowerpath, &upperpath);
 641                 if (err)
 642                         return err;
 643         }
 644
 645         /*
 646          * Store identifier of lower inode in upper inode xattr to
 647          * allow lookup of the copy up origin inode.
 648          *
 649          * Don't set origin when we are breaking the association with a lower
 650          * hard link.
 651          */
 652         if (c->origin) {
 653                 err = ovl_set_origin_fh(ofs, c->origin_fh, temp);
 654                 if (err)
 655                         return err;
 656         }
 657
 658         if (c->metacopy) {
 659                 struct path lowerdatapath;
 660                 struct ovl_metacopy metacopy_data = OVL_METACOPY_INIT;
 661
 662                 ovl_path_lowerdata(c->dentry, &lowerdatapath);
 663                 if (WARN_ON_ONCE(lowerdatapath.dentry == NULL))
 664                         return -EIO;
 665                 err = ovl_get_verity_digest(ofs, &lowerdatapath, &metacopy_data);
 666                 if (err)
 667                         return err;
 668
 669                 if (metacopy_data.digest_algo)
 670                         c->metacopy_digest = true;
 671
 672                 err = ovl_set_metacopy_xattr(ofs, temp, &metacopy_data);
 673                 if (err)
 674                         return err;
 675         }
 676
 677         inode_lock(temp->d_inode);
 678         if (S_ISREG(c->stat.mode))
 679                 err = ovl_set_size(ofs, temp, &c->stat);
 680         if (!err)
 681                 err = ovl_set_attr(ofs, temp, &c->stat);
 682         inode_unlock(temp->d_inode);
 683
 684         return err;
 685 }
 686
 687 struct ovl_cu_creds {
 688         const struct cred *old;
 689         struct cred *new;
 690 };
 691
 692 static int ovl_prep_cu_creds(struct dentry *dentry, struct ovl_cu_creds *cc)
 693 {
 694         int err;
 695
 696         cc->old = cc->new = NULL;
 697         err = security_inode_copy_up(dentry, &cc->new);
 698         if (err < 0)
 699                 return err;
 700
 701         if (cc->new)
 702                 cc->old = override_creds(cc->new);
 703
 704         return 0;
 705 }
 706
 707 static void ovl_revert_cu_creds(struct ovl_cu_creds *cc)
 708 {
 709         if (cc->new) {
 710                 revert_creds(cc->old);
 711                 put_cred(cc->new);
 712         }
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Copyup using workdir to prepare temp file.  Used when copying up directories,
 717  * special files or when upper fs doesn't support O_TMPFILE.
 718  */
 719 static int ovl_copy_up_workdir(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 720 {
 721         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 722         struct inode *inode;
 723         struct inode *udir = d_inode(c->destdir), *wdir = d_inode(c->workdir);
 724         struct path path = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs) };
 725         struct dentry *temp, *upper;
 726         struct ovl_cu_creds cc;
 727         int err;
 728         struct ovl_cattr cattr = {
 729                 /* Can't properly set mode on creation because of the umask */
 730                 .mode = c->stat.mode & S_IFMT,
 731                 .rdev = c->stat.rdev,
 732                 .link = c->link
 733         };
 734
 735         err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 736         if (err)
 737                 return err;
 738
 739         ovl_start_write(c->dentry);
 740         inode_lock(wdir);
 741         temp = ovl_create_temp(ofs, c->workdir, &cattr);
 742         inode_unlock(wdir);
 743         ovl_end_write(c->dentry);
 744         ovl_revert_cu_creds(&cc);
 745
 746         if (IS_ERR(temp))
 747                 return PTR_ERR(temp);
 748
 749         /*
 750          * Copy up data first and then xattrs. Writing data after
 751          * xattrs will remove security.capability xattr automatically.
 752          */
 753         path.dentry = temp;
 754         err = ovl_copy_up_data(c, &path);
 755         /*
 756          * We cannot hold lock_rename() throughout this helper, because or
 757          * lock ordering with sb_writers, which shouldn't be held when calling
 758          * ovl_copy_up_data(), so lock workdir and destdir and make sure that
 759          * temp wasn't moved before copy up completion or cleanup.
 760          * If temp was moved, abort without the cleanup.
 761          */
 762         ovl_start_write(c->dentry);
 763         if (lock_rename(c->workdir, c->destdir) != NULL ||
 764             temp->d_parent != c->workdir) {
 765                 err = -EIO;
 766                 goto unlock;
 767         } else if (err) {
 768                 goto cleanup;
 769         }
 770
 771         err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 772         if (err)
 773                 goto cleanup;
 774
 775         if (S_ISDIR(c->stat.mode) && c->indexed) {
 776                 err = ovl_create_index(c->dentry, c->origin_fh, temp);
 777                 if (err)
 778                         goto cleanup;
 779         }
 780
 781         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
 782                                  c->destname.len);
 783         err = PTR_ERR(upper);
 784         if (IS_ERR(upper))
 785                 goto cleanup;
 786
 787         err = ovl_do_rename(ofs, wdir, temp, udir, upper, 0);
 788         dput(upper);
 789         if (err)
 790                 goto cleanup;
 791
 792         inode = d_inode(c->dentry);
 793         if (c->metacopy_digest)
 794                 ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 795         else
 796                 ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 797         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, inode);
 798
 799         if (!c->metacopy)
 800                 ovl_set_upperdata(inode);
 801         ovl_inode_update(inode, temp);
 802         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 803                 ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
 804 unlock:
 805         unlock_rename(c->workdir, c->destdir);
 806         ovl_end_write(c->dentry);
 807
 808         return err;
 809
 810 cleanup:
 811         ovl_cleanup(ofs, wdir, temp);
 812         dput(temp);
 813         goto unlock;
 814 }
 815
 816 /* Copyup using O_TMPFILE which does not require cross dir locking */
 817 static int ovl_copy_up_tmpfile(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 818 {
 819         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 820         struct inode *udir = d_inode(c->destdir);
 821         struct dentry *temp, *upper;
 822         struct file *tmpfile;
 823         struct ovl_cu_creds cc;
 824         int err;
 825
 826         err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 827         if (err)
 828                 return err;
 829
 830         ovl_start_write(c->dentry);
 831         tmpfile = ovl_do_tmpfile(ofs, c->workdir, c->stat.mode);
 832         ovl_end_write(c->dentry);
 833         ovl_revert_cu_creds(&cc);
 834         if (IS_ERR(tmpfile))
 835                 return PTR_ERR(tmpfile);
 836
 837         temp = tmpfile->f_path.dentry;
 838         if (!c->metacopy && c->stat.size) {
 839                 err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, tmpfile, c->stat.size);
 840                 if (err)
 841                         goto out_fput;
 842         }
 843
 844         ovl_start_write(c->dentry);
 845
 846         err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 847         if (err)
 848                 goto out;
 849
 850         inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);
 851
 852         upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
 853                                  c->destname.len);
 854         err = PTR_ERR(upper);
 855         if (!IS_ERR(upper)) {
 856                 err = ovl_do_link(ofs, temp, udir, upper);
 857                 dput(upper);
 858         }
 859         inode_unlock(udir);
 860
 861         if (err)
 862                 goto out;
 863
 864         if (c->metacopy_digest)
 865                 ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 866         else
 867                 ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 868         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 869
 870         if (!c->metacopy)
 871                 ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
 872         ovl_inode_update(d_inode(c->dentry), dget(temp));
 873
 874 out:
 875         ovl_end_write(c->dentry);
 876 out_fput:
 877         fput(tmpfile);
 878         return err;
 879 }
 880
 881 /*
 882  * Copy up a single dentry
 883  *
 884  * All renames start with copy up of source if necessary.  The actual
 885  * rename will only proceed once the copy up was successful.  Copy up uses
 886  * upper parent i_mutex for exclusion.  Since rename can change d_parent it
 887  * is possible that the copy up will lock the old parent.  At that point
 888  * the file will have already been copied up anyway.
 889  */
 890 static int ovl_do_copy_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
 891 {
 892         int err;
 893         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 894         struct dentry *origin = c->lowerpath.dentry;
 895         struct ovl_fh *fh = NULL;
 896         bool to_index = false;
 897
 898         /*
 899          * Indexed non-dir is copied up directly to the index entry and then
 900          * hardlinked to upper dir. Indexed dir is copied up to indexdir,
 901          * then index entry is created and then copied up dir installed.
 902          * Copying dir up to indexdir instead of workdir simplifies locking.
 903          */
 904         if (ovl_need_index(c->dentry)) {
 905                 c->indexed = true;
 906                 if (S_ISDIR(c->stat.mode))
 907                         c->workdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
 908                 else
 909                         to_index = true;
 910         }
 911
 912         if (S_ISDIR(c->stat.mode) || c->stat.nlink == 1 || to_index) {
 913                 fh = ovl_get_origin_fh(ofs, origin);
 914                 if (IS_ERR(fh))
 915                         return PTR_ERR(fh);
 916
 917                 /* origin_fh may be NULL */
 918                 c->origin_fh = fh;
 919                 c->origin = true;
 920         }
 921
 922         if (to_index) {
 923                 c->destdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
 924                 err = ovl_get_index_name(ofs, origin, &c->destname);
 925                 if (err)
 926                         goto out_free_fh;
 927         } else if (WARN_ON(!c->parent)) {
 928                 /* Disconnected dentry must be copied up to index dir */
 929                 err = -EIO;
 930                 goto out_free_fh;
 931         } else {
 932                 /*
 933                  * c->dentry->d_name is stabilzed by ovl_copy_up_start(),
 934                  * because if we got here, it means that c->dentry has no upper
 935                  * alias and changing ->d_name means going through ovl_rename()
 936                  * that will call ovl_copy_up() on source and target dentry.
 937                  */
 938                 c->destname = c->dentry->d_name;
 939                 /*
 940                  * Mark parent "impure" because it may now contain non-pure
 941                  * upper
 942                  */
 943                 ovl_start_write(c->dentry);
 944                 err = ovl_set_impure(c->parent, c->destdir);
 945                 ovl_end_write(c->dentry);
 946                 if (err)
 947                         goto out_free_fh;
 948         }
 949
 950         /* Should we copyup with O_TMPFILE or with workdir? */
 951         if (S_ISREG(c->stat.mode) && ofs->tmpfile)
 952                 err = ovl_copy_up_tmpfile(c);
 953         else
 954                 err = ovl_copy_up_workdir(c);
 955         if (err)
 956                 goto out;
 957
 958         if (c->indexed)
 959                 ovl_set_flag(OVL_INDEX, d_inode(c->dentry));
 960
 961         ovl_start_write(c->dentry);
 962         if (to_index) {
 963                 /* Initialize nlink for copy up of disconnected dentry */
 964                 err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);
 965         } else {
 966                 struct inode *udir = d_inode(c->destdir);
 967
 968                 /* Restore timestamps on parent (best effort) */
 969                 inode_lock(udir);
 970                 ovl_set_timestamps(ofs, c->destdir, &c->pstat);
 971                 inode_unlock(udir);
 972
 973                 ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
 974                 ovl_dentry_update_reval(c->dentry, ovl_dentry_upper(c->dentry));
 975         }
 976         ovl_end_write(c->dentry);
 977
 978 out:
 979         if (to_index)
 980                 kfree(c->destname.name);
 981 out_free_fh:
 982         kfree(fh);
 983         return err;
 984 }
 985
 986 static bool ovl_need_meta_copy_up(struct dentry *dentry, umode_t mode,
 987                                   int flags)
 988 {
 989         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 990
 991         if (!ofs->config.metacopy)
 992                 return false;
 993
 994         if (!S_ISREG(mode))
 995                 return false;
 996
 997         if (flags && ((OPEN_FMODE(flags) & FMODE_WRITE) || (flags & O_TRUNC)))
 998                 return false;
 999
1000         /* Fall back to full copy if no fsverity on source data and we require verity */
1001         if (ofs->config.verity_mode == OVL_VERITY_REQUIRE) {
1002                 struct path lowerdata;
1003
1004                 ovl_path_lowerdata(dentry, &lowerdata);
1005
1006                 if (WARN_ON_ONCE(lowerdata.dentry == NULL) ||
1007                     ovl_ensure_verity_loaded(&lowerdata) ||
1008                     !fsverity_active(d_inode(lowerdata.dentry))) {
1009                         return false;
1010                 }
1011         }
1012
1013         return true;
1014 }
1015
1016 static ssize_t ovl_getxattr_value(const struct path *path, char *name, char **value)
1017 {
1018         ssize_t res;
1019         char *buf;
1020
1021         res = ovl_do_getxattr(path, name, NULL, 0);
1022         if (res == -ENODATA || res == -EOPNOTSUPP)
1023                 res = 0;
1024
1025         if (res > 0) {
1026                 buf = kzalloc(res, GFP_KERNEL);
1027                 if (!buf)
1028                         return -ENOMEM;
1029
1030                 res = ovl_do_getxattr(path, name, buf, res);
1031                 if (res < 0)
1032                         kfree(buf);
1033                 else
1034                         *value = buf;
1035         }
1036         return res;
1037 }
1038
1039 /* Copy up data of an inode which was copied up metadata only in the past. */
1040 static int ovl_copy_up_meta_inode_data(struct ovl_copy_up_ctx *c)
1041 {
1042         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
1043         struct path upperpath;
1044         int err;
1045         char *capability = NULL;
1046         ssize_t cap_size;
1047
1048         ovl_path_upper(c->dentry, &upperpath);
1049         if (WARN_ON(upperpath.dentry == NULL))
1050                 return -EIO;
1051
1052         if (c->stat.size) {
1053                 err = cap_size = ovl_getxattr_value(&upperpath, XATTR_NAME_CAPS,
1054                                                     &capability);
1055                 if (cap_size < 0)
1056                         goto out;
1057         }
1058
1059         err = ovl_copy_up_data(c, &upperpath);
1060         if (err)
1061                 goto out_free;
1062
1063         /*
1064          * Writing to upper file will clear security.capability xattr. We
1065          * don't want that to happen for normal copy-up operation.
1066          */
1067         ovl_start_write(c->dentry);
1068         if (capability) {
1069                 err = ovl_do_setxattr(ofs, upperpath.dentry, XATTR_NAME_CAPS,
1070                                       capability, cap_size, 0);
1071         }
1072         if (!err) {
1073                 err = ovl_removexattr(ofs, upperpath.dentry,
1074                                       OVL_XATTR_METACOPY);
1075         }
1076         ovl_end_write(c->dentry);
1077         if (err)
1078                 goto out_free;
1079
1080         ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
1081         ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));
1082         ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
1083 out_free:
1084         kfree(capability);
1085 out:
1086         return err;
1087 }
1088
1089 static int ovl_copy_up_one(struct dentry *parent, struct dentry *dentry,
1090                            int flags)
1091 {
1092         int err;
1093         DEFINE_DELAYED_CALL(done);
1094         struct path parentpath;
1095         struct ovl_copy_up_ctx ctx = {
1096                 .parent = parent,
1097                 .dentry = dentry,
1098                 .workdir = ovl_workdir(dentry),
1099         };
1100
1101         if (WARN_ON(!ctx.workdir))
1102                 return -EROFS;
1103
1104         ovl_path_lower(dentry, &ctx.lowerpath);
1105         err = vfs_getattr(&ctx.lowerpath, &ctx.stat,
1106                           STATX_BASIC_STATS, AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
1107         if (err)
1108                 return err;
1109
1110         if (!kuid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.uid) ||
1111             !kgid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.gid))
1112                 return -EOVERFLOW;
1113
1114         ctx.metacopy = ovl_need_meta_copy_up(dentry, ctx.stat.mode, flags);
1115
1116         if (parent) {
1117                 ovl_path_upper(parent, &parentpath);
1118                 ctx.destdir = parentpath.dentry;
1119
1120                 err = vfs_getattr(&parentpath, &ctx.pstat,
1121                                   STATX_ATIME | STATX_MTIME,
1122                                   AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
1123                 if (err)
1124                         return err;
1125         }
1126
1127         /* maybe truncate regular file. this has no effect on dirs */
1128         if (flags & O_TRUNC)
1129                 ctx.stat.size = 0;
1130
1131         if (S_ISLNK(ctx.stat.mode)) {
1132                 ctx.link = vfs_get_link(ctx.lowerpath.dentry, &done);
1133                 if (IS_ERR(ctx.link))
1134                         return PTR_ERR(ctx.link);
1135         }
1136
1137         err = ovl_copy_up_start(dentry, flags);
1138         /* err < 0: interrupted, err > 0: raced with another copy-up */
1139         if (unlikely(err)) {
1140                 if (err > 0)
1141                         err = 0;
1142         } else {
1143                 if (!ovl_dentry_upper(dentry))
1144                         err = ovl_do_copy_up(&ctx);
1145                 if (!err && parent && !ovl_dentry_has_upper_alias(dentry))
1146                         err = ovl_link_up(&ctx);
1147                 if (!err && ovl_dentry_needs_data_copy_up_locked(dentry, flags))
1148                         err = ovl_copy_up_meta_inode_data(&ctx);
1149                 ovl_copy_up_end(dentry);
1150         }
1151         do_delayed_call(&done);
1152
1153         return err;
1154 }
1155
1156 static int ovl_copy_up_flags(struct dentry *dentry, int flags)
1157 {
1158         int err = 0;
1159         const struct cred *old_cred;
1160         bool disconnected = (dentry->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED);
1161
1162         /*
1163          * With NFS export, copy up can get called for a disconnected non-dir.
1164          * In this case, we will copy up lower inode to index dir without
1165          * linking it to upper dir.
1166          */
1167         if (WARN_ON(disconnected && d_is_dir(dentry)))
1168                 return -EIO;
1169
1170         /*
1171          * We may not need lowerdata if we are only doing metacopy up, but it is
1172          * not very important to optimize this case, so do lazy lowerdata lookup
1173          * before any copy up, so we can do it before taking ovl_inode_lock().
1174          */
1175         err = ovl_verify_lowerdata(dentry);
1176         if (err)
1177                 return err;
1178
1179         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
1180         while (!err) {
1181                 struct dentry *next;
1182                 struct dentry *parent = NULL;
1183
1184                 if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
1185                         break;
1186
1187                 next = dget(dentry);
1188                 /* find the topmost dentry not yet copied up */
1189                 for (; !disconnected;) {
1190                         parent = dget_parent(next);
1191
1192                         if (ovl_dentry_upper(parent))
1193                                 break;
1194
1195                         dput(next);
1196                         next = parent;
1197                 }
1198
1199                 err = ovl_copy_up_one(parent, next, flags);
1200
1201                 dput(parent);
1202                 dput(next);
1203         }
1204         revert_creds(old_cred);
1205
1206         return err;
1207 }
1208
1209 static bool ovl_open_need_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
1210 {
1211         /* Copy up of disconnected dentry does not set upper alias */
1212         if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
1213                 return false;
1214
1215         if (special_file(d_inode(dentry)->i_mode))
1216                 return false;
1217
1218         if (!ovl_open_flags_need_copy_up(flags))
1219                 return false;
1220
1221         return true;
1222 }
1223
1224 int ovl_maybe_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
1225 {
1226         if (!ovl_open_need_copy_up(dentry, flags))
1227                 return 0;
1228
1229         return ovl_copy_up_flags(dentry, flags);
1230 }
1231
1232 int ovl_copy_up_with_data(struct dentry *dentry)
1233 {
1234         return ovl_copy_up_flags(dentry, O_WRONLY);
1235 }
1236
1237 int ovl_copy_up(struct dentry *dentry)
1238 {
1239         return ovl_copy_up_flags(dentry, 0);
1240 }