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 mnt_idmap *idmap, 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(&nop_mnt_idmap, 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         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 101         bool samefs = ovl_same_fs(ofs);
 102         unsigned int xinobits = ovl_xino_bits(ofs);
 103         unsigned int xinoshift = 64 - xinobits;
 104
 105         if (samefs) {
 106                 /*
 107                  * When all layers are on the same fs, all real inode
 108                  * number are unique, so we use the overlay st_dev,
 109                  * which is friendly to du -x.
 110                  */
 111                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 112                 return;
 113         } else if (xinobits) {
 114                 /*
 115                  * All inode numbers of underlying fs should not be using the
 116                  * high xinobits, so we use high xinobits to partition the
 117                  * overlay st_ino address space. The high bits holds the fsid
 118                  * (upper fsid is 0). The lowest xinobit is reserved for mapping
 119                  * the non-persistent inode numbers range in case of overflow.
 120                  * This way all overlay inode numbers are unique and use the
 121                  * overlay st_dev.
 122                  */
 123                 if (likely(!(stat->ino >> xinoshift))) {
 124                         stat->ino |= ((u64)fsid) << (xinoshift + 1);
 125                         stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 126                         return;
 127                 } else if (ovl_xino_warn(ofs)) {
 128                         pr_warn_ratelimited("inode number too big (%pd2, ino=%llu, xinobits=%d)\n",
 129                                             dentry, stat->ino, xinobits);
 130                 }
 131         }
 132
 133         /* The inode could not be mapped to a unified st_ino address space */
 134         if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
 135                 /*
 136                  * Always use the overlay st_dev for directories, so 'find
 137                  * -xdev' will scan the entire overlay mount and won't cross the
 138                  * overlay mount boundaries.
 139                  *
 140                  * If not all layers are on the same fs the pair {real st_ino;
 141                  * overlay st_dev} is not unique, so use the non persistent
 142                  * overlay st_ino for directories.
 143                  */
 144                 stat->dev = dentry->d_sb->s_dev;
 145                 stat->ino = dentry->d_inode->i_ino;
 146         } else {
 147                 /*
 148                  * For non-samefs setup, if we cannot map all layers st_ino
 149                  * to a unified address space, we need to make sure that st_dev
 150                  * is unique per underlying fs, so we use the unique anonymous
 151                  * bdev assigned to the underlying fs.
 152                  */
 153                 stat->dev = ofs->fs[fsid].pseudo_dev;
 154         }
 155 }
 156
 157 int ovl_getattr(struct mnt_idmap *idmap, const struct path *path,
 158                 struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags)
 159 {
 160         struct dentry *dentry = path->dentry;
 161         enum ovl_path_type type;
 162         struct path realpath;
 163         const struct cred *old_cred;
 164         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 165         bool is_dir = S_ISDIR(inode->i_mode);
 166         int fsid = 0;
 167         int err;
 168         bool metacopy_blocks = false;
 169
 170         metacopy_blocks = ovl_is_metacopy_dentry(dentry);
 171
 172         type = ovl_path_real(dentry, &realpath);
 173         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 174         err = vfs_getattr(&realpath, stat, request_mask, flags);
 175         if (err)
 176                 goto out;
 177
 178         /* Report the effective immutable/append-only STATX flags */
 179         generic_fill_statx_attr(inode, stat);
 180
 181         /*
 182          * For non-dir or same fs, we use st_ino of the copy up origin.
 183          * This guaranties constant st_dev/st_ino across copy up.
 184          * With xino feature and non-samefs, we use st_ino of the copy up
 185          * origin masked with high bits that represent the layer id.
 186          *
 187          * If lower filesystem supports NFS file handles, this also guaranties
 188          * persistent st_ino across mount cycle.
 189          */
 190         if (!is_dir || ovl_same_dev(OVL_FS(dentry->d_sb))) {
 191                 if (!OVL_TYPE_UPPER(type)) {
 192                         fsid = ovl_layer_lower(dentry)->fsid;
 193                 } else if (OVL_TYPE_ORIGIN(type)) {
 194                         struct kstat lowerstat;
 195                         u32 lowermask = STATX_INO | STATX_BLOCKS |
 196                                         (!is_dir ? STATX_NLINK : 0);
 197
 198                         ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 199                         err = vfs_getattr(&realpath, &lowerstat,
 200                                           lowermask, flags);
 201                         if (err)
 202                                 goto out;
 203
 204                         /*
 205                          * Lower hardlinks may be broken on copy up to different
 206                          * upper files, so we cannot use the lower origin st_ino
 207                          * for those different files, even for the same fs case.
 208                          *
 209                          * Similarly, several redirected dirs can point to the
 210                          * same dir on a lower layer. With the "verify_lower"
 211                          * feature, we do not use the lower origin st_ino, if
 212                          * we haven't verified that this redirect is unique.
 213                          *
 214                          * With inodes index enabled, it is safe to use st_ino
 215                          * of an indexed origin. The index validates that the
 216                          * upper hardlink is not broken and that a redirected
 217                          * dir is the only redirect to that origin.
 218                          */
 219                         if (ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)) ||
 220                             (!ovl_verify_lower(dentry->d_sb) &&
 221                              (is_dir || lowerstat.nlink == 1))) {
 222                                 fsid = ovl_layer_lower(dentry)->fsid;
 223                                 stat->ino = lowerstat.ino;
 224                         }
 225
 226                         /*
 227                          * If we are querying a metacopy dentry and lower
 228                          * dentry is data dentry, then use the blocks we
 229                          * queried just now. We don't have to do additional
 230                          * vfs_getattr(). If lower itself is metacopy, then
 231                          * additional vfs_getattr() is unavoidable.
 232                          */
 233                         if (metacopy_blocks &&
 234                             realpath.dentry == ovl_dentry_lowerdata(dentry)) {
 235                                 stat->blocks = lowerstat.blocks;
 236                                 metacopy_blocks = false;
 237                         }
 238                 }
 239
 240                 if (metacopy_blocks) {
 241                         /*
 242                          * If lower is not same as lowerdata or if there was
 243                          * no origin on upper, we can end up here.
 244                          * With lazy lowerdata lookup, guess lowerdata blocks
 245                          * from size to avoid lowerdata lookup on stat(2).
 246                          */
 247                         struct kstat lowerdatastat;
 248                         u32 lowermask = STATX_BLOCKS;
 249
 250                         ovl_path_lowerdata(dentry, &realpath);
 251                         if (realpath.dentry) {
 252                                 err = vfs_getattr(&realpath, &lowerdatastat,
 253                                                   lowermask, flags);
 254                                 if (err)
 255                                         goto out;
 256                         } else {
 257                                 lowerdatastat.blocks =
 258                                         round_up(stat->size, stat->blksize) >> 9;
 259                         }
 260                         stat->blocks = lowerdatastat.blocks;
 261                 }
 262         }
 263
 264         ovl_map_dev_ino(dentry, stat, fsid);
 265
 266         /*
 267          * It's probably not worth it to count subdirs to get the
 268          * correct link count.  nlink=1 seems to pacify 'find' and
 269          * other utilities.
 270          */
 271         if (is_dir && OVL_TYPE_MERGE(type))
 272                 stat->nlink = 1;
 273
 274         /*
 275          * Return the overlay inode nlinks for indexed upper inodes.
 276          * Overlay inode nlink counts the union of the upper hardlinks
 277          * and non-covered lower hardlinks. It does not include the upper
 278          * index hardlink.
 279          */
 280         if (!is_dir && ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry)))
 281                 stat->nlink = dentry->d_inode->i_nlink;
 282
 283 out:
 284         revert_creds(old_cred);
 285
 286         return err;
 287 }
 288
 289 int ovl_permission(struct mnt_idmap *idmap,
 290                    struct inode *inode, int mask)
 291 {
 292         struct inode *upperinode = ovl_inode_upper(inode);
 293         struct inode *realinode;
 294         struct path realpath;
 295         const struct cred *old_cred;
 296         int err;
 297
 298         /* Careful in RCU walk mode */
 299         realinode = ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 300         if (!realinode) {
 301                 WARN_ON(!(mask & MAY_NOT_BLOCK));
 302                 return -ECHILD;
 303         }
 304
 305         /*
 306          * Check overlay inode with the creds of task and underlying inode
 307          * with creds of mounter
 308          */
 309         err = generic_permission(&nop_mnt_idmap, inode, mask);
 310         if (err)
 311                 return err;
 312
 313         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 314         if (!upperinode &&
 315             !special_file(realinode->i_mode) && mask & MAY_WRITE) {
 316                 mask &= ~(MAY_WRITE | MAY_APPEND);
 317                 /* Make sure mounter can read file for copy up later */
 318                 mask |= MAY_READ;
 319         }
 320         err = inode_permission(mnt_idmap(realpath.mnt), realinode, mask);
 321         revert_creds(old_cred);
 322
 323         return err;
 324 }
 325
 326 static const char *ovl_get_link(struct dentry *dentry,
 327                                 struct inode *inode,
 328                                 struct delayed_call *done)
 329 {
 330         const struct cred *old_cred;
 331         const char *p;
 332
 333         if (!dentry)
 334                 return ERR_PTR(-ECHILD);
 335
 336         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 337         p = vfs_get_link(ovl_dentry_real(dentry), done);
 338         revert_creds(old_cred);
 339         return p;
 340 }
 341
 342 bool ovl_is_private_xattr(struct super_block *sb, const char *name)
 343 {
 344         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(sb);
 345
 346         if (ofs->config.userxattr)
 347                 return strncmp(name, OVL_XATTR_USER_PREFIX,
 348                                sizeof(OVL_XATTR_USER_PREFIX) - 1) == 0;
 349         else
 350                 return strncmp(name, OVL_XATTR_TRUSTED_PREFIX,
 351                                sizeof(OVL_XATTR_TRUSTED_PREFIX) - 1) == 0;
 352 }
 353
 354 int ovl_xattr_set(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 355                   const void *value, size_t size, int flags)
 356 {
 357         int err;
 358         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 359         struct dentry *upperdentry = ovl_i_dentry_upper(inode);
 360         struct dentry *realdentry = upperdentry ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 361         struct path realpath;
 362         const struct cred *old_cred;
 363
 364         err = ovl_want_write(dentry);
 365         if (err)
 366                 goto out;
 367
 368         if (!value && !upperdentry) {
 369                 ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 370                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 371                 err = vfs_getxattr(mnt_idmap(realpath.mnt), realdentry, name, NULL, 0);
 372                 revert_creds(old_cred);
 373                 if (err < 0)
 374                         goto out_drop_write;
 375         }
 376
 377         if (!upperdentry) {
 378                 err = ovl_copy_up(dentry);
 379                 if (err)
 380                         goto out_drop_write;
 381
 382                 realdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 383         }
 384
 385         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 386         if (value) {
 387                 err = ovl_do_setxattr(ofs, realdentry, name, value, size,
 388                                       flags);
 389         } else {
 390                 WARN_ON(flags != XATTR_REPLACE);
 391                 err = ovl_do_removexattr(ofs, realdentry, name);
 392         }
 393         revert_creds(old_cred);
 394
 395         /* copy c/mtime */
 396         ovl_copyattr(inode);
 397
 398 out_drop_write:
 399         ovl_drop_write(dentry);
 400 out:
 401         return err;
 402 }
 403
 404 int ovl_xattr_get(struct dentry *dentry, struct inode *inode, const char *name,
 405                   void *value, size_t size)
 406 {
 407         ssize_t res;
 408         const struct cred *old_cred;
 409         struct path realpath;
 410
 411         ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 412         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 413         res = vfs_getxattr(mnt_idmap(realpath.mnt), realpath.dentry, name, value, size);
 414         revert_creds(old_cred);
 415         return res;
 416 }
 417
 418 static bool ovl_can_list(struct super_block *sb, const char *s)
 419 {
 420         /* Never list private (.overlay) */
 421         if (ovl_is_private_xattr(sb, s))
 422                 return false;
 423
 424         /* List all non-trusted xattrs */
 425         if (strncmp(s, XATTR_TRUSTED_PREFIX, XATTR_TRUSTED_PREFIX_LEN) != 0)
 426                 return true;
 427
 428         /* list other trusted for superuser only */
 429         return ns_capable_noaudit(&init_user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
 430 }
 431
 432 ssize_t ovl_listxattr(struct dentry *dentry, char *list, size_t size)
 433 {
 434         struct dentry *realdentry = ovl_dentry_real(dentry);
 435         ssize_t res;
 436         size_t len;
 437         char *s;
 438         const struct cred *old_cred;
 439
 440         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 441         res = vfs_listxattr(realdentry, list, size);
 442         revert_creds(old_cred);
 443         if (res <= 0 || size == 0)
 444                 return res;
 445
 446         /* filter out private xattrs */
 447         for (s = list, len = res; len;) {
 448                 size_t slen = strnlen(s, len) + 1;
 449
 450                 /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
 451                 if (WARN_ON(slen > len))
 452                         return -EIO;
 453
 454                 len -= slen;
 455                 if (!ovl_can_list(dentry->d_sb, s)) {
 456                         res -= slen;
 457                         memmove(s, s + slen, len);
 458                 } else {
 459                         s += slen;
 460                 }
 461         }
 462
 463         return res;
 464 }
 465
 466 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 467 /*
 468  * Apply the idmapping of the layer to POSIX ACLs. The caller must pass a clone
 469  * of the POSIX ACLs retrieved from the lower layer to this function to not
 470  * alter the POSIX ACLs for the underlying filesystem.
 471  */
 472 static void ovl_idmap_posix_acl(const struct inode *realinode,
 473                                 struct mnt_idmap *idmap,
 474                                 struct posix_acl *acl)
 475 {
 476         struct user_namespace *fs_userns = i_user_ns(realinode);
 477
 478         for (unsigned int i = 0; i < acl->a_count; i++) {
 479                 vfsuid_t vfsuid;
 480                 vfsgid_t vfsgid;
 481
 482                 struct posix_acl_entry *e = &acl->a_entries[i];
 483                 switch (e->e_tag) {
 484                 case ACL_USER:
 485                         vfsuid = make_vfsuid(idmap, fs_userns, e->e_uid);
 486                         e->e_uid = vfsuid_into_kuid(vfsuid);
 487                         break;
 488                 case ACL_GROUP:
 489                         vfsgid = make_vfsgid(idmap, fs_userns, e->e_gid);
 490                         e->e_gid = vfsgid_into_kgid(vfsgid);
 491                         break;
 492                 }
 493         }
 494 }
 495
 496 /*
 497  * The @noperm argument is used to skip permission checking and is a temporary
 498  * measure. Quoting Miklos from an earlier discussion:
 499  *
 500  * > So there are two paths to getting an acl:
 501  * > 1) permission checking and 2) retrieving the value via getxattr(2).
 502  * > This is a similar situation as reading a symlink vs. following it.
 503  * > When following a symlink overlayfs always reads the link on the
 504  * > underlying fs just as if it was a readlink(2) call, calling
 505  * > security_inode_readlink() instead of security_inode_follow_link().
 506  * > This is logical: we are reading the link from the underlying storage,
 507  * > and following it on overlayfs.
 508  * >
 509  * > Applying the same logic to acl: we do need to call the
 510  * > security_inode_getxattr() on the underlying fs, even if just want to
 511  * > check permissions on overlay. This is currently not done, which is an
 512  * > inconsistency.
 513  * >
 514  * > Maybe adding the check to ovl_get_acl() is the right way to go, but
 515  * > I'm a little afraid of a performance regression.  Will look into that.
 516  *
 517  * Until we have made a decision allow this helper to take the @noperm
 518  * argument. We should hopefully be able to remove it soon.
 519  */
 520 struct posix_acl *ovl_get_acl_path(const struct path *path,
 521                                    const char *acl_name, bool noperm)
 522 {
 523         struct posix_acl *real_acl, *clone;
 524         struct mnt_idmap *idmap;
 525         struct inode *realinode = d_inode(path->dentry);
 526
 527         idmap = mnt_idmap(path->mnt);
 528
 529         if (noperm)
 530                 real_acl = get_inode_acl(realinode, posix_acl_type(acl_name));
 531         else
 532                 real_acl = vfs_get_acl(idmap, path->dentry, acl_name);
 533         if (IS_ERR_OR_NULL(real_acl))
 534                 return real_acl;
 535
 536         if (!is_idmapped_mnt(path->mnt))
 537                 return real_acl;
 538
 539         /*
 540         * We cannot alter the ACLs returned from the relevant layer as that
 541         * would alter the cached values filesystem wide for the lower
 542         * filesystem. Instead we can clone the ACLs and then apply the
 543         * relevant idmapping of the layer.
 544         */
 545         clone = posix_acl_clone(real_acl, GFP_KERNEL);
 546         posix_acl_release(real_acl); /* release original acl */
 547         if (!clone)
 548                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 549
 550         ovl_idmap_posix_acl(realinode, idmap, clone);
 551         return clone;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * When the relevant layer is an idmapped mount we need to take the idmapping
 556  * of the layer into account and translate any ACL_{GROUP,USER} values
 557  * according to the idmapped mount.
 558  *
 559  * We cannot alter the ACLs returned from the relevant layer as that would
 560  * alter the cached values filesystem wide for the lower filesystem. Instead we
 561  * can clone the ACLs and then apply the relevant idmapping of the layer.
 562  *
 563  * This is obviously only relevant when idmapped layers are used.
 564  */
 565 struct posix_acl *do_ovl_get_acl(struct mnt_idmap *idmap,
 566                                  struct inode *inode, int type,
 567                                  bool rcu, bool noperm)
 568 {
 569         struct inode *realinode;
 570         struct posix_acl *acl;
 571         struct path realpath;
 572
 573         /* Careful in RCU walk mode */
 574         realinode = ovl_i_path_real(inode, &realpath);
 575         if (!realinode) {
 576                 WARN_ON(!rcu);
 577                 return ERR_PTR(-ECHILD);
 578         }
 579
 580         if (!IS_POSIXACL(realinode))
 581                 return NULL;
 582
 583         if (rcu) {
 584                 /*
 585                  * If the layer is idmapped drop out of RCU path walk
 586                  * so we can clone the ACLs.
 587                  */
 588                 if (is_idmapped_mnt(realpath.mnt))
 589                         return ERR_PTR(-ECHILD);
 590
 591                 acl = get_cached_acl_rcu(realinode, type);
 592         } else {
 593                 const struct cred *old_cred;
 594
 595                 old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 596                 acl = ovl_get_acl_path(&realpath, posix_acl_xattr_name(type), noperm);
 597                 revert_creds(old_cred);
 598         }
 599
 600         return acl;
 601 }
 602
 603 static int ovl_set_or_remove_acl(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
 604                                  struct posix_acl *acl, int type)
 605 {
 606         int err;
 607         struct path realpath;
 608         const char *acl_name;
 609         const struct cred *old_cred;
 610         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 611         struct dentry *upperdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 612         struct dentry *realdentry = upperdentry ?: ovl_dentry_lower(dentry);
 613
 614         err = ovl_want_write(dentry);
 615         if (err)
 616                 return err;
 617
 618         /*
 619          * If ACL is to be removed from a lower file, check if it exists in
 620          * the first place before copying it up.
 621          */
 622         acl_name = posix_acl_xattr_name(type);
 623         if (!acl && !upperdentry) {
 624                 struct posix_acl *real_acl;
 625
 626                 ovl_path_lower(dentry, &realpath);
 627                 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 628                 real_acl = vfs_get_acl(mnt_idmap(realpath.mnt), realdentry,
 629                                        acl_name);
 630                 revert_creds(old_cred);
 631                 if (IS_ERR(real_acl)) {
 632                         err = PTR_ERR(real_acl);
 633                         goto out_drop_write;
 634                 }
 635                 posix_acl_release(real_acl);
 636         }
 637
 638         if (!upperdentry) {
 639                 err = ovl_copy_up(dentry);
 640                 if (err)
 641                         goto out_drop_write;
 642
 643                 realdentry = ovl_dentry_upper(dentry);
 644         }
 645
 646         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 647         if (acl)
 648                 err = ovl_do_set_acl(ofs, realdentry, acl_name, acl);
 649         else
 650                 err = ovl_do_remove_acl(ofs, realdentry, acl_name);
 651         revert_creds(old_cred);
 652
 653         /* copy c/mtime */
 654         ovl_copyattr(inode);
 655
 656 out_drop_write:
 657         ovl_drop_write(dentry);
 658         return err;
 659 }
 660
 661 int ovl_set_acl(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
 662                 struct posix_acl *acl, int type)
 663 {
 664         int err;
 665         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 666         struct dentry *workdir = ovl_workdir(dentry);
 667         struct inode *realinode = ovl_inode_real(inode);
 668
 669         if (!IS_POSIXACL(d_inode(workdir)))
 670                 return -EOPNOTSUPP;
 671         if (!realinode->i_op->set_acl)
 672                 return -EOPNOTSUPP;
 673         if (type == ACL_TYPE_DEFAULT && !S_ISDIR(inode->i_mode))
 674                 return acl ? -EACCES : 0;
 675         if (!inode_owner_or_capable(&nop_mnt_idmap, inode))
 676                 return -EPERM;
 677
 678         /*
 679          * Check if sgid bit needs to be cleared (actual setacl operation will
 680          * be done with mounter's capabilities and so that won't do it for us).
 681          */
 682         if (unlikely(inode->i_mode & S_ISGID) && type == ACL_TYPE_ACCESS &&
 683             !in_group_p(inode->i_gid) &&
 684             !capable_wrt_inode_uidgid(&nop_mnt_idmap, inode, CAP_FSETID)) {
 685                 struct iattr iattr = { .ia_valid = ATTR_KILL_SGID };
 686
 687                 err = ovl_setattr(&nop_mnt_idmap, dentry, &iattr);
 688                 if (err)
 689                         return err;
 690         }
 691
 692         return ovl_set_or_remove_acl(dentry, inode, acl, type);
 693 }
 694 #endif
 695
 696 int ovl_update_time(struct inode *inode, int flags)
 697 {
 698         if (flags & S_ATIME) {
 699                 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(inode->i_sb);
 700                 struct path upperpath = {
 701                         .mnt = ovl_upper_mnt(ofs),
 702                         .dentry = ovl_upperdentry_dereference(OVL_I(inode)),
 703                 };
 704
 705                 if (upperpath.dentry) {
 706                         touch_atime(&upperpath);
 707                         inode_set_atime_to_ts(inode,
 708                                               inode_get_atime(d_inode(upperpath.dentry)));
 709                 }
 710         }
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 static int ovl_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
 715                       u64 start, u64 len)
 716 {
 717         int err;
 718         struct inode *realinode = ovl_inode_realdata(inode);
 719         const struct cred *old_cred;
 720
 721         if (!realinode)
 722                 return -EIO;
 723
 724         if (!realinode->i_op->fiemap)
 725                 return -EOPNOTSUPP;
 726
 727         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 728         err = realinode->i_op->fiemap(realinode, fieinfo, start, len);
 729         revert_creds(old_cred);
 730
 731         return err;
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Work around the fact that security_file_ioctl() takes a file argument.
 736  * Introducing security_inode_fileattr_get/set() hooks would solve this issue
 737  * properly.
 738  */
 739 static int ovl_security_fileattr(const struct path *realpath, struct fileattr *fa,
 740                                  bool set)
 741 {
 742         struct file *file;
 743         unsigned int cmd;
 744         int err;
 745
 746         file = dentry_open(realpath, O_RDONLY, current_cred());
 747         if (IS_ERR(file))
 748                 return PTR_ERR(file);
 749
 750         if (set)
 751                 cmd = fa->fsx_valid ? FS_IOC_FSSETXATTR : FS_IOC_SETFLAGS;
 752         else
 753                 cmd = fa->fsx_valid ? FS_IOC_FSGETXATTR : FS_IOC_GETFLAGS;
 754
 755         err = security_file_ioctl(file, cmd, 0);
 756         fput(file);
 757
 758         return err;
 759 }
 760
 761 int ovl_real_fileattr_set(const struct path *realpath, struct fileattr *fa)
 762 {
 763         int err;
 764
 765         err = ovl_security_fileattr(realpath, fa, true);
 766         if (err)
 767                 return err;
 768
 769         return vfs_fileattr_set(mnt_idmap(realpath->mnt), realpath->dentry, fa);
 770 }
 771
 772 int ovl_fileattr_set(struct mnt_idmap *idmap,
 773                      struct dentry *dentry, struct fileattr *fa)
 774 {
 775         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 776         struct path upperpath;
 777         const struct cred *old_cred;
 778         unsigned int flags;
 779         int err;
 780
 781         err = ovl_want_write(dentry);
 782         if (err)
 783                 goto out;
 784
 785         err = ovl_copy_up(dentry);
 786         if (!err) {
 787                 ovl_path_real(dentry, &upperpath);
 788
 789                 old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 790                 /*
 791                  * Store immutable/append-only flags in xattr and clear them
 792                  * in upper fileattr (in case they were set by older kernel)
 793                  * so children of "ovl-immutable" directories lower aliases of
 794                  * "ovl-immutable" hardlinks could be copied up.
 795                  * Clear xattr when flags are cleared.
 796                  */
 797                 err = ovl_set_protattr(inode, upperpath.dentry, fa);
 798                 if (!err)
 799                         err = ovl_real_fileattr_set(&upperpath, fa);
 800                 revert_creds(old_cred);
 801
 802                 /*
 803                  * Merge real inode flags with inode flags read from
 804                  * overlay.protattr xattr
 805                  */
 806                 flags = ovl_inode_real(inode)->i_flags & OVL_COPY_I_FLAGS_MASK;
 807
 808                 BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_I_FLAGS_MASK & ~OVL_COPY_I_FLAGS_MASK);
 809                 flags |= inode->i_flags & OVL_PROT_I_FLAGS_MASK;
 810                 inode_set_flags(inode, flags, OVL_COPY_I_FLAGS_MASK);
 811
 812                 /* Update ctime */
 813                 ovl_copyattr(inode);
 814         }
 815         ovl_drop_write(dentry);
 816 out:
 817         return err;
 818 }
 819
 820 /* Convert inode protection flags to fileattr flags */
 821 static void ovl_fileattr_prot_flags(struct inode *inode, struct fileattr *fa)
 822 {
 823         BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_FS_FLAGS_MASK & ~FS_COMMON_FL);
 824         BUILD_BUG_ON(OVL_PROT_FSX_FLAGS_MASK & ~FS_XFLAG_COMMON);
 825
 826         if (inode->i_flags & S_APPEND) {
 827                 fa->flags |= FS_APPEND_FL;
 828                 fa->fsx_xflags |= FS_XFLAG_APPEND;
 829         }
 830         if (inode->i_flags & S_IMMUTABLE) {
 831                 fa->flags |= FS_IMMUTABLE_FL;
 832                 fa->fsx_xflags |= FS_XFLAG_IMMUTABLE;
 833         }
 834 }
 835
 836 int ovl_real_fileattr_get(const struct path *realpath, struct fileattr *fa)
 837 {
 838         int err;
 839
 840         err = ovl_security_fileattr(realpath, fa, false);
 841         if (err)
 842                 return err;
 843
 844         err = vfs_fileattr_get(realpath->dentry, fa);
 845         if (err == -ENOIOCTLCMD)
 846                 err = -ENOTTY;
 847         return err;
 848 }
 849
 850 int ovl_fileattr_get(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa)
 851 {
 852         struct inode *inode = d_inode(dentry);
 853         struct path realpath;
 854         const struct cred *old_cred;
 855         int err;
 856
 857         ovl_path_real(dentry, &realpath);
 858
 859         old_cred = ovl_override_creds(inode->i_sb);
 860         err = ovl_real_fileattr_get(&realpath, fa);
 861         ovl_fileattr_prot_flags(inode, fa);
 862         revert_creds(old_cred);
 863
 864         return err;
 865 }
 866
 867 static const struct inode_operations ovl_file_inode_operations = {
 868         .setattr        = ovl_setattr,
 869         .permission     = ovl_permission,
 870         .getattr        = ovl_getattr,
 871         .listxattr      = ovl_listxattr,
 872         .get_inode_acl  = ovl_get_inode_acl,
 873         .get_acl        = ovl_get_acl,
 874         .set_acl        = ovl_set_acl,
 875         .update_time    = ovl_update_time,
 876         .fiemap         = ovl_fiemap,
 877         .fileattr_get   = ovl_fileattr_get,
 878         .fileattr_set   = ovl_fileattr_set,
 879 };
 880
 881 static const struct inode_operations ovl_symlink_inode_operations = {
 882         .setattr        = ovl_setattr,
 883         .get_link       = ovl_get_link,
 884         .getattr        = ovl_getattr,
 885         .listxattr      = ovl_listxattr,
 886         .update_time    = ovl_update_time,
 887 };
 888
 889 static const struct inode_operations ovl_special_inode_operations = {
 890         .setattr        = ovl_setattr,
 891         .permission     = ovl_permission,
 892         .getattr        = ovl_getattr,
 893         .listxattr      = ovl_listxattr,
 894         .get_inode_acl  = ovl_get_inode_acl,
 895         .get_acl        = ovl_get_acl,
 896         .set_acl        = ovl_set_acl,
 897         .update_time    = ovl_update_time,
 898 };
 899
 900 static const struct address_space_operations ovl_aops = {
 901         /* For O_DIRECT dentry_open() checks f_mapping->a_ops->direct_IO */
 902         .direct_IO              = noop_direct_IO,
 903 };
 904
 905 /*
 906  * It is possible to stack overlayfs instance on top of another
 907  * overlayfs instance as lower layer. We need to annotate the
 908  * stackable i_mutex locks according to stack level of the super
 909  * block instance. An overlayfs instance can never be in stack
 910  * depth 0 (there is always a real fs below it).  An overlayfs
 911  * inode lock will use the lockdep annotation ovl_i_mutex_key[depth].
 912  *
 913  * For example, here is a snip from /proc/lockdep_chains after
 914  * dir_iterate of nested overlayfs:
 915  *
 916  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]   (stack_depth=2)
 917  * [...] &ovl_i_mutex_dir_key[depth]#2 (stack_depth=1)
 918  * [...] &type->i_mutex_dir_key        (stack_depth=0)
 919  *
 920  * Locking order w.r.t ovl_want_write() is important for nested overlayfs.
 921  *
 922  * This chain is valid:
 923  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[2])
 924  * - upper_mnt->mnt_sb->s_writers       (ovl_want_write[0])
 925  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[2])
 926  * - OVL_I(lowerinode)->lock            (ovl_inode_lock[1])
 927  *
 928  * And this chain is valid:
 929  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[2])
 930  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[2])
 931  * - lowerinode->i_rwsem                (inode_lock[1])
 932  * - OVL_I(lowerinode)->lock            (ovl_inode_lock[1])
 933  *
 934  * But lowerinode->i_rwsem SHOULD NOT be acquired while ovl_want_write() is
 935  * held, because it is in reverse order of the non-nested case using the same
 936  * upper fs:
 937  * - inode->i_rwsem                     (inode_lock[1])
 938  * - upper_mnt->mnt_sb->s_writers       (ovl_want_write[0])
 939  * - OVL_I(inode)->lock                 (ovl_inode_lock[1])
 940  */
 941 #define OVL_MAX_NESTING FILESYSTEM_MAX_STACK_DEPTH
 942
 943 static inline void ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
 944 {
 945 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
 946         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_key[OVL_MAX_NESTING];
 947         static struct lock_class_key ovl_i_mutex_dir_key[OVL_MAX_NESTING];
 948         static struct lock_class_key ovl_i_lock_key[OVL_MAX_NESTING];
 949
 950         int depth = inode->i_sb->s_stack_depth - 1;
 951
 952         if (WARN_ON_ONCE(depth < 0 || depth >= OVL_MAX_NESTING))
 953                 depth = 0;
 954
 955         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 956                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_dir_key[depth]);
 957         else
 958                 lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &ovl_i_mutex_key[depth]);
 959
 960         lockdep_set_class(&OVL_I(inode)->lock, &ovl_i_lock_key[depth]);
 961 #endif
 962 }
 963
 964 static void ovl_next_ino(struct inode *inode)
 965 {
 966         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(inode->i_sb);
 967
 968         inode->i_ino = atomic_long_inc_return(&ofs->last_ino);
 969         if (unlikely(!inode->i_ino))
 970                 inode->i_ino = atomic_long_inc_return(&ofs->last_ino);
 971 }
 972
 973 static void ovl_map_ino(struct inode *inode, unsigned long ino, int fsid)
 974 {
 975         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(inode->i_sb);
 976         int xinobits = ovl_xino_bits(ofs);
 977         unsigned int xinoshift = 64 - xinobits;
 978
 979         /*
 980          * When d_ino is consistent with st_ino (samefs or i_ino has enough
 981          * bits to encode layer), set the same value used for st_ino to i_ino,
 982          * so inode number exposed via /proc/locks and a like will be
 983          * consistent with d_ino and st_ino values. An i_ino value inconsistent
 984          * with d_ino also causes nfsd readdirplus to fail.
 985          */
 986         inode->i_ino = ino;
 987         if (ovl_same_fs(ofs)) {
 988                 return;
 989         } else if (xinobits && likely(!(ino >> xinoshift))) {
 990                 inode->i_ino |= (unsigned long)fsid << (xinoshift + 1);
 991                 return;
 992         }
 993
 994         /*
 995          * For directory inodes on non-samefs with xino disabled or xino
 996          * overflow, we allocate a non-persistent inode number, to be used for
 997          * resolving st_ino collisions in ovl_map_dev_ino().
 998          *
 999          * To avoid ino collision with legitimate xino values from upper
1000          * layer (fsid 0), use the lowest xinobit to map the non
1001          * persistent inode numbers to the unified st_ino address space.
1002          */
1003         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1004                 ovl_next_ino(inode);
1005                 if (xinobits) {
1006                         inode->i_ino &= ~0UL >> xinobits;
1007                         inode->i_ino |= 1UL << xinoshift;
1008                 }
1009         }
1010 }
1011
1012 void ovl_inode_init(struct inode *inode, struct ovl_inode_params *oip,
1013                     unsigned long ino, int fsid)
1014 {
1015         struct inode *realinode;
1016         struct ovl_inode *oi = OVL_I(inode);
1017
1018         oi->__upperdentry = oip->upperdentry;
1019         oi->oe = oip->oe;
1020         oi->redirect = oip->redirect;
1021         oi->lowerdata_redirect = oip->lowerdata_redirect;
1022
1023         realinode = ovl_inode_real(inode);
1024         ovl_copyattr(inode);
1025         ovl_copyflags(realinode, inode);
1026         ovl_map_ino(inode, ino, fsid);
1027 }
1028
1029 static void ovl_fill_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1030 {
1031         inode->i_mode = mode;
1032         inode->i_flags |= S_NOCMTIME;
1033 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
1034         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_DONT_CACHE;
1035 #endif
1036
1037         ovl_lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1038
1039         switch (mode & S_IFMT) {
1040         case S_IFREG:
1041                 inode->i_op = &ovl_file_inode_operations;
1042                 inode->i_fop = &ovl_file_operations;
1043                 inode->i_mapping->a_ops = &ovl_aops;
1044                 break;
1045
1046         case S_IFDIR:
1047                 inode->i_op = &ovl_dir_inode_operations;
1048                 inode->i_fop = &ovl_dir_operations;
1049                 break;
1050
1051         case S_IFLNK:
1052                 inode->i_op = &ovl_symlink_inode_operations;
1053                 break;
1054
1055         default:
1056                 inode->i_op = &ovl_special_inode_operations;
1057                 init_special_inode(inode, mode, rdev);
1058                 break;
1059         }
1060 }
1061
1062 /*
1063  * With inodes index enabled, an overlay inode nlink counts the union of upper
1064  * hardlinks and non-covered lower hardlinks. During the lifetime of a non-pure
1065  * upper inode, the following nlink modifying operations can happen:
1066  *
1067  * 1. Lower hardlink copy up
1068  * 2. Upper hardlink created, unlinked or renamed over
1069  * 3. Lower hardlink whiteout or renamed over
1070  *
1071  * For the first, copy up case, the union nlink does not change, whether the
1072  * operation succeeds or fails, but the upper inode nlink may change.
1073  * Therefore, before copy up, we store the union nlink value relative to the
1074  * lower inode nlink in the index inode xattr .overlay.nlink.
1075  *
1076  * For the second, upper hardlink case, the union nlink should be incremented
1077  * or decremented IFF the operation succeeds, aligned with nlink change of the
1078  * upper inode. Therefore, before link/unlink/rename, we store the union nlink
1079  * value relative to the upper inode nlink in the index inode.
1080  *
1081  * For the last, lower cover up case, we simplify things by preceding the
1082  * whiteout or cover up with copy up. This makes sure that there is an index
1083  * upper inode where the nlink xattr can be stored before the copied up upper
1084  * entry is unlink.
1085  */
1086 #define OVL_NLINK_ADD_UPPER     (1 << 0)
1087
1088 /*
1089  * On-disk format for indexed nlink:
1090  *
1091  * nlink relative to the upper inode - "U[+-]NUM"
1092  * nlink relative to the lower inode - "L[+-]NUM"
1093  */
1094
1095 static int ovl_set_nlink_common(struct dentry *dentry,
1096                                 struct dentry *realdentry, const char *format)
1097 {
1098         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1099         struct inode *realinode = d_inode(realdentry);
1100         char buf[13];
1101         int len;
1102
1103         len = snprintf(buf, sizeof(buf), format,
1104                        (int) (inode->i_nlink - realinode->i_nlink));
1105
1106         if (WARN_ON(len >= sizeof(buf)))
1107                 return -EIO;
1108
1109         return ovl_setxattr(OVL_FS(inode->i_sb), ovl_dentry_upper(dentry),
1110                             OVL_XATTR_NLINK, buf, len);
1111 }
1112
1113 int ovl_set_nlink_upper(struct dentry *dentry)
1114 {
1115         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_upper(dentry), "U%+i");
1116 }
1117
1118 int ovl_set_nlink_lower(struct dentry *dentry)
1119 {
1120         return ovl_set_nlink_common(dentry, ovl_dentry_lower(dentry), "L%+i");
1121 }
1122
1123 unsigned int ovl_get_nlink(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *lowerdentry,
1124                            struct dentry *upperdentry,
1125                            unsigned int fallback)
1126 {
1127         int nlink_diff;
1128         int nlink;
1129         char buf[13];
1130         int err;
1131
1132         if (!lowerdentry || !upperdentry || d_inode(lowerdentry)->i_nlink == 1)
1133                 return fallback;
1134
1135         err = ovl_getxattr_upper(ofs, upperdentry, OVL_XATTR_NLINK,
1136                                  &buf, sizeof(buf) - 1);
1137         if (err < 0)
1138                 goto fail;
1139
1140         buf[err] = '\0';
1141         if ((buf[0] != 'L' && buf[0] != 'U') ||
1142             (buf[1] != '+' && buf[1] != '-'))
1143                 goto fail;
1144
1145         err = kstrtoint(buf + 1, 10, &nlink_diff);
1146         if (err < 0)
1147                 goto fail;
1148
1149         nlink = d_inode(buf[0] == 'L' ? lowerdentry : upperdentry)->i_nlink;
1150         nlink += nlink_diff;
1151
1152         if (nlink <= 0)
1153                 goto fail;
1154
1155         return nlink;
1156
1157 fail:
1158         pr_warn_ratelimited("failed to get index nlink (%pd2, err=%i)\n",
1159                             upperdentry, err);
1160         return fallback;
1161 }
1162
1163 struct inode *ovl_new_inode(struct super_block *sb, umode_t mode, dev_t rdev)
1164 {
1165         struct inode *inode;
1166
1167         inode = new_inode(sb);
1168         if (inode)
1169                 ovl_fill_inode(inode, mode, rdev);
1170
1171         return inode;
1172 }
1173
1174 static int ovl_inode_test(struct inode *inode, void *data)
1175 {
1176         return inode->i_private == data;
1177 }
1178
1179 static int ovl_inode_set(struct inode *inode, void *data)
1180 {
1181         inode->i_private = data;
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 static bool ovl_verify_inode(struct inode *inode, struct dentry *lowerdentry,
1186                              struct dentry *upperdentry, bool strict)
1187 {
1188         /*
1189          * For directories, @strict verify from lookup path performs consistency
1190          * checks, so NULL lower/upper in dentry must match NULL lower/upper in
1191          * inode. Non @strict verify from NFS handle decode path passes NULL for
1192          * 'unknown' lower/upper.
1193          */
1194         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && strict) {
1195                 /* Real lower dir moved to upper layer under us? */
1196                 if (!lowerdentry && ovl_inode_lower(inode))
1197                         return false;
1198
1199                 /* Lookup of an uncovered redirect origin? */
1200                 if (!upperdentry && ovl_inode_upper(inode))
1201                         return false;
1202         }
1203
1204         /*
1205          * Allow non-NULL lower inode in ovl_inode even if lowerdentry is NULL.
1206          * This happens when finding a copied up overlay inode for a renamed
1207          * or hardlinked overlay dentry and lower dentry cannot be followed
1208          * by origin because lower fs does not support file handles.
1209          */
1210         if (lowerdentry && ovl_inode_lower(inode) != d_inode(lowerdentry))
1211                 return false;
1212
1213         /*
1214          * Allow non-NULL __upperdentry in inode even if upperdentry is NULL.
1215          * This happens when finding a lower alias for a copied up hard link.
1216          */
1217         if (upperdentry && ovl_inode_upper(inode) != d_inode(upperdentry))
1218                 return false;
1219
1220         return true;
1221 }
1222
1223 struct inode *ovl_lookup_inode(struct super_block *sb, struct dentry *real,
1224                                bool is_upper)
1225 {
1226         struct inode *inode, *key = d_inode(real);
1227
1228         inode = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
1229         if (!inode)
1230                 return NULL;
1231
1232         if (!ovl_verify_inode(inode, is_upper ? NULL : real,
1233                               is_upper ? real : NULL, false)) {
1234                 iput(inode);
1235                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1236         }
1237
1238         return inode;
1239 }
1240
1241 bool ovl_lookup_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
1242 {
1243         struct inode *key = d_inode(dir);
1244         struct inode *trap;
1245         bool res;
1246
1247         trap = ilookup5(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test, key);
1248         if (!trap)
1249                 return false;
1250
1251         res = IS_DEADDIR(trap) && !ovl_inode_upper(trap) &&
1252                                   !ovl_inode_lower(trap);
1253
1254         iput(trap);
1255         return res;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Create an inode cache entry for layer root dir, that will intentionally
1260  * fail ovl_verify_inode(), so any lookup that will find some layer root
1261  * will fail.
1262  */
1263 struct inode *ovl_get_trap_inode(struct super_block *sb, struct dentry *dir)
1264 {
1265         struct inode *key = d_inode(dir);
1266         struct inode *trap;
1267
1268         if (!d_is_dir(dir))
1269                 return ERR_PTR(-ENOTDIR);
1270
1271         trap = iget5_locked(sb, (unsigned long) key, ovl_inode_test,
1272                             ovl_inode_set, key);
1273         if (!trap)
1274                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1275
1276         if (!(trap->i_state & I_NEW)) {
1277                 /* Conflicting layer roots? */
1278                 iput(trap);
1279                 return ERR_PTR(-ELOOP);
1280         }
1281
1282         trap->i_mode = S_IFDIR;
1283         trap->i_flags = S_DEAD;
1284         unlock_new_inode(trap);
1285
1286         return trap;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Does overlay inode need to be hashed by lower inode?
1291  */
1292 static bool ovl_hash_bylower(struct super_block *sb, struct dentry *upper,
1293                              struct dentry *lower, bool index)
1294 {
1295         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(sb);
1296
1297         /* No, if pure upper */
1298         if (!lower)
1299                 return false;
1300
1301         /* Yes, if already indexed */
1302         if (index)
1303                 return true;
1304
1305         /* Yes, if won't be copied up */
1306         if (!ovl_upper_mnt(ofs))
1307                 return true;
1308
1309         /* No, if lower hardlink is or will be broken on copy up */
1310         if ((upper || !ovl_indexdir(sb)) &&
1311             !d_is_dir(lower) && d_inode(lower)->i_nlink > 1)
1312                 return false;
1313
1314         /* No, if non-indexed upper with NFS export */
1315         if (ofs->config.nfs_export && upper)
1316                 return false;
1317
1318         /* Otherwise, hash by lower inode for fsnotify */
1319         return true;
1320 }
1321
1322 static struct inode *ovl_iget5(struct super_block *sb, struct inode *newinode,
1323                                struct inode *key)
1324 {
1325         return newinode ? inode_insert5(newinode, (unsigned long) key,
1326                                          ovl_inode_test, ovl_inode_set, key) :
1327                           iget5_locked(sb, (unsigned long) key,
1328                                        ovl_inode_test, ovl_inode_set, key);
1329 }
1330
1331 struct inode *ovl_get_inode(struct super_block *sb,
1332                             struct ovl_inode_params *oip)
1333 {
1334         struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(sb);
1335         struct dentry *upperdentry = oip->upperdentry;
1336         struct ovl_path *lowerpath = ovl_lowerpath(oip->oe);
1337         struct inode *realinode = upperdentry ? d_inode(upperdentry) : NULL;
1338         struct inode *inode;
1339         struct dentry *lowerdentry = lowerpath ? lowerpath->dentry : NULL;
1340         struct path realpath = {
1341                 .dentry = upperdentry ?: lowerdentry,
1342                 .mnt = upperdentry ? ovl_upper_mnt(ofs) : lowerpath->layer->mnt,
1343         };
1344         bool bylower = ovl_hash_bylower(sb, upperdentry, lowerdentry,
1345                                         oip->index);
1346         int fsid = bylower ? lowerpath->layer->fsid : 0;
1347         bool is_dir;
1348         unsigned long ino = 0;
1349         int err = oip->newinode ? -EEXIST : -ENOMEM;
1350
1351         if (!realinode)
1352                 realinode = d_inode(lowerdentry);
1353
1354         /*
1355          * Copy up origin (lower) may exist for non-indexed upper, but we must
1356          * not use lower as hash key if this is a broken hardlink.
1357          */
1358         is_dir = S_ISDIR(realinode->i_mode);
1359         if (upperdentry || bylower) {
1360                 struct inode *key = d_inode(bylower ? lowerdentry :
1361                                                       upperdentry);
1362                 unsigned int nlink = is_dir ? 1 : realinode->i_nlink;
1363
1364                 inode = ovl_iget5(sb, oip->newinode, key);
1365                 if (!inode)
1366                         goto out_err;
1367                 if (!(inode->i_state & I_NEW)) {
1368                         /*
1369                          * Verify that the underlying files stored in the inode
1370                          * match those in the dentry.
1371                          */
1372                         if (!ovl_verify_inode(inode, lowerdentry, upperdentry,
1373                                               true)) {
1374                                 iput(inode);
1375                                 err = -ESTALE;
1376                                 goto out_err;
1377                         }
1378
1379                         dput(upperdentry);
1380                         ovl_free_entry(oip->oe);
1381                         kfree(oip->redirect);
1382                         kfree(oip->lowerdata_redirect);
1383                         goto out;
1384                 }
1385
1386                 /* Recalculate nlink for non-dir due to indexing */
1387                 if (!is_dir)
1388                         nlink = ovl_get_nlink(ofs, lowerdentry, upperdentry,
1389                                               nlink);
1390                 set_nlink(inode, nlink);
1391                 ino = key->i_ino;
1392         } else {
1393                 /* Lower hardlink that will be broken on copy up */
1394                 inode = new_inode(sb);
1395                 if (!inode) {
1396                         err = -ENOMEM;
1397                         goto out_err;
1398                 }
1399                 ino = realinode->i_ino;
1400                 fsid = lowerpath->layer->fsid;
1401         }
1402         ovl_fill_inode(inode, realinode->i_mode, realinode->i_rdev);
1403         ovl_inode_init(inode, oip, ino, fsid);
1404
1405         if (upperdentry && ovl_is_impuredir(sb, upperdentry))
1406                 ovl_set_flag(OVL_IMPURE, inode);
1407
1408         if (oip->index)
1409                 ovl_set_flag(OVL_INDEX, inode);
1410
1411         if (bylower)
1412                 ovl_set_flag(OVL_CONST_INO, inode);
1413
1414         /* Check for non-merge dir that may have whiteouts */
1415         if (is_dir) {
1416                 if (((upperdentry && lowerdentry) || ovl_numlower(oip->oe) > 1) ||
1417                     ovl_path_check_origin_xattr(ofs, &realpath)) {
1418                         ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
1419                 }
1420         }
1421
1422         /* Check for immutable/append-only inode flags in xattr */
1423         if (upperdentry)
1424                 ovl_check_protattr(inode, upperdentry);
1425
1426         if (inode->i_state & I_NEW)
1427                 unlock_new_inode(inode);
1428 out:
1429         return inode;
1430
1431 out_err:
1432         pr_warn_ratelimited("failed to get inode (%i)\n", err);
1433         inode = ERR_PTR(err);
1434         goto out;
1435 }