fs/overlayfs/namei.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
   3  * Copyright (C) 2016 Red Hat, Inc.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   7  * the Free Software Foundation.
   8  */
   9
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/cred.h>
  12 #include <linux/ctype.h>
  13 #include <linux/namei.h>
  14 #include <linux/xattr.h>
  15 #include <linux/ratelimit.h>
  16 #include <linux/mount.h>
  17 #include <linux/exportfs.h>
  18 #include "overlayfs.h"
  19
  20 struct ovl_lookup_data {
  21         struct qstr name;
  22         bool is_dir;
  23         bool opaque;
  24         bool stop;
  25         bool last;
  26         char *redirect;
  27 };
  28
  29 static int ovl_check_redirect(struct dentry *dentry, struct ovl_lookup_data *d,
  30                               size_t prelen, const char *post)
  31 {
  32         int res;
  33         char *s, *next, *buf = NULL;
  34
  35         res = vfs_getxattr(dentry, OVL_XATTR_REDIRECT, NULL, 0);
  36         if (res < 0) {
  37                 if (res == -ENODATA || res == -EOPNOTSUPP)
  38                         return 0;
  39                 goto fail;
  40         }
  41         buf = kzalloc(prelen + res + strlen(post) + 1, GFP_KERNEL);
  42         if (!buf)
  43                 return -ENOMEM;
  44
  45         if (res == 0)
  46                 goto invalid;
  47
  48         res = vfs_getxattr(dentry, OVL_XATTR_REDIRECT, buf, res);
  49         if (res < 0)
  50                 goto fail;
  51         if (res == 0)
  52                 goto invalid;
  53         if (buf[0] == '/') {
  54                 for (s = buf; *s++ == '/'; s = next) {
  55                         next = strchrnul(s, '/');
  56                         if (s == next)
  57                                 goto invalid;
  58                 }
  59                 /*
  60                  * One of the ancestor path elements in an absolute path
  61                  * lookup in ovl_lookup_layer() could have been opaque and
  62                  * that will stop further lookup in lower layers (d->stop=true)
  63                  * But we have found an absolute redirect in decendant path
  64                  * element and that should force continue lookup in lower
  65                  * layers (reset d->stop).
  66                  */
  67                 d->stop = false;
  68         } else {
  69                 if (strchr(buf, '/') != NULL)
  70                         goto invalid;
  71
  72                 memmove(buf + prelen, buf, res);
  73                 memcpy(buf, d->name.name, prelen);
  74         }
  75
  76         strcat(buf, post);
  77         kfree(d->redirect);
  78         d->redirect = buf;
  79         d->name.name = d->redirect;
  80         d->name.len = strlen(d->redirect);
  81
  82         return 0;
  83
  84 err_free:
  85         kfree(buf);
  86         return 0;
  87 fail:
  88         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to get redirect (%i)\n", res);
  89         goto err_free;
  90 invalid:
  91         pr_warn_ratelimited("overlayfs: invalid redirect (%s)\n", buf);
  92         goto err_free;
  93 }
  94
  95 static int ovl_acceptable(void *ctx, struct dentry *dentry)
  96 {
  97         /*
  98          * A non-dir origin may be disconnected, which is fine, because
  99          * we only need it for its unique inode number.
 100          */
 101         if (!d_is_dir(dentry))
 102                 return 1;
 103
 104         /* Don't decode a deleted empty directory */
 105         if (d_unhashed(dentry))
 106                 return 0;
 107
 108         /* Check if directory belongs to the layer we are decoding from */
 109         return is_subdir(dentry, ((struct vfsmount *)ctx)->mnt_root);
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Check validity of an overlay file handle buffer.
 114  *
 115  * Return 0 for a valid file handle.
 116  * Return -ENODATA for "origin unknown".
 117  * Return <0 for an invalid file handle.
 118  */
 119 int ovl_check_fh_len(struct ovl_fh *fh, int fh_len)
 120 {
 121         if (fh_len < sizeof(struct ovl_fh) || fh_len < fh->len)
 122                 return -EINVAL;
 123
 124         if (fh->magic != OVL_FH_MAGIC)
 125                 return -EINVAL;
 126
 127         /* Treat larger version and unknown flags as "origin unknown" */
 128         if (fh->version > OVL_FH_VERSION || fh->flags & ~OVL_FH_FLAG_ALL)
 129                 return -ENODATA;
 130
 131         /* Treat endianness mismatch as "origin unknown" */
 132         if (!(fh->flags & OVL_FH_FLAG_ANY_ENDIAN) &&
 133             (fh->flags & OVL_FH_FLAG_BIG_ENDIAN) != OVL_FH_FLAG_CPU_ENDIAN)
 134                 return -ENODATA;
 135
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static struct ovl_fh *ovl_get_fh(struct dentry *dentry, const char *name)
 140 {
 141         int res, err;
 142         struct ovl_fh *fh = NULL;
 143
 144         res = vfs_getxattr(dentry, name, NULL, 0);
 145         if (res < 0) {
 146                 if (res == -ENODATA || res == -EOPNOTSUPP)
 147                         return NULL;
 148                 goto fail;
 149         }
 150         /* Zero size value means "copied up but origin unknown" */
 151         if (res == 0)
 152                 return NULL;
 153
 154         fh = kzalloc(res, GFP_KERNEL);
 155         if (!fh)
 156                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 157
 158         res = vfs_getxattr(dentry, name, fh, res);
 159         if (res < 0)
 160                 goto fail;
 161
 162         err = ovl_check_fh_len(fh, res);
 163         if (err < 0) {
 164                 if (err == -ENODATA)
 165                         goto out;
 166                 goto invalid;
 167         }
 168
 169         return fh;
 170
 171 out:
 172         kfree(fh);
 173         return NULL;
 174
 175 fail:
 176         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to get origin (%i)\n", res);
 177         goto out;
 178 invalid:
 179         pr_warn_ratelimited("overlayfs: invalid origin (%*phN)\n", res, fh);
 180         goto out;
 181 }
 182
 183 struct dentry *ovl_decode_real_fh(struct ovl_fh *fh, struct vfsmount *mnt,
 184                                   bool connected)
 185 {
 186         struct dentry *real;
 187         int bytes;
 188
 189         /*
 190          * Make sure that the stored uuid matches the uuid of the lower
 191          * layer where file handle will be decoded.
 192          */
 193         if (!uuid_equal(&fh->uuid, &mnt->mnt_sb->s_uuid))
 194                 return NULL;
 195
 196         bytes = (fh->len - offsetof(struct ovl_fh, fid));
 197         real = exportfs_decode_fh(mnt, (struct fid *)fh->fid,
 198                                   bytes >> 2, (int)fh->type,
 199                                   connected ? ovl_acceptable : NULL, mnt);
 200         if (IS_ERR(real)) {
 201                 /*
 202                  * Treat stale file handle to lower file as "origin unknown".
 203                  * upper file handle could become stale when upper file is
 204                  * unlinked and this information is needed to handle stale
 205                  * index entries correctly.
 206                  */
 207                 if (real == ERR_PTR(-ESTALE) &&
 208                     !(fh->flags & OVL_FH_FLAG_PATH_UPPER))
 209                         real = NULL;
 210                 return real;
 211         }
 212
 213         if (ovl_dentry_weird(real)) {
 214                 dput(real);
 215                 return NULL;
 216         }
 217
 218         return real;
 219 }
 220
 221 static bool ovl_is_opaquedir(struct dentry *dentry)
 222 {
 223         return ovl_check_dir_xattr(dentry, OVL_XATTR_OPAQUE);
 224 }
 225
 226 static int ovl_lookup_single(struct dentry *base, struct ovl_lookup_data *d,
 227                              const char *name, unsigned int namelen,
 228                              size_t prelen, const char *post,
 229                              struct dentry **ret)
 230 {
 231         struct dentry *this;
 232         int err;
 233
 234         this = lookup_one_len_unlocked(name, base, namelen);
 235         if (IS_ERR(this)) {
 236                 err = PTR_ERR(this);
 237                 this = NULL;
 238                 if (err == -ENOENT || err == -ENAMETOOLONG)
 239                         goto out;
 240                 goto out_err;
 241         }
 242         if (!this->d_inode)
 243                 goto put_and_out;
 244
 245         if (ovl_dentry_weird(this)) {
 246                 /* Don't support traversing automounts and other weirdness */
 247                 err = -EREMOTE;
 248                 goto out_err;
 249         }
 250         if (ovl_is_whiteout(this)) {
 251                 d->stop = d->opaque = true;
 252                 goto put_and_out;
 253         }
 254         if (!d_can_lookup(this)) {
 255                 d->stop = true;
 256                 if (d->is_dir)
 257                         goto put_and_out;
 258                 goto out;
 259         }
 260         d->is_dir = true;
 261         if (d->last)
 262                 goto out;
 263
 264         if (ovl_is_opaquedir(this)) {
 265                 d->stop = d->opaque = true;
 266                 goto out;
 267         }
 268         err = ovl_check_redirect(this, d, prelen, post);
 269         if (err)
 270                 goto out_err;
 271 out:
 272         *ret = this;
 273         return 0;
 274
 275 put_and_out:
 276         dput(this);
 277         this = NULL;
 278         goto out;
 279
 280 out_err:
 281         dput(this);
 282         return err;
 283 }
 284
 285 static int ovl_lookup_layer(struct dentry *base, struct ovl_lookup_data *d,
 286                             struct dentry **ret)
 287 {
 288         /* Counting down from the end, since the prefix can change */
 289         size_t rem = d->name.len - 1;
 290         struct dentry *dentry = NULL;
 291         int err;
 292
 293         if (d->name.name[0] != '/')
 294                 return ovl_lookup_single(base, d, d->name.name, d->name.len,
 295                                          0, "", ret);
 296
 297         while (!IS_ERR_OR_NULL(base) && d_can_lookup(base)) {
 298                 const char *s = d->name.name + d->name.len - rem;
 299                 const char *next = strchrnul(s, '/');
 300                 size_t thislen = next - s;
 301                 bool end = !next[0];
 302
 303                 /* Verify we did not go off the rails */
 304                 if (WARN_ON(s[-1] != '/'))
 305                         return -EIO;
 306
 307                 err = ovl_lookup_single(base, d, s, thislen,
 308                                         d->name.len - rem, next, &base);
 309                 dput(dentry);
 310                 if (err)
 311                         return err;
 312                 dentry = base;
 313                 if (end)
 314                         break;
 315
 316                 rem -= thislen + 1;
 317
 318                 if (WARN_ON(rem >= d->name.len))
 319                         return -EIO;
 320         }
 321         *ret = dentry;
 322         return 0;
 323 }
 324
 325
 326 int ovl_check_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, struct ovl_fh *fh, bool connected,
 327                         struct dentry *upperdentry, struct ovl_path **stackp)
 328 {
 329         struct dentry *origin = NULL;
 330         int i;
 331
 332         for (i = 0; i < ofs->numlower; i++) {
 333                 origin = ovl_decode_real_fh(fh, ofs->lower_layers[i].mnt,
 334                                             connected);
 335                 if (origin)
 336                         break;
 337         }
 338
 339         if (!origin)
 340                 return -ESTALE;
 341         else if (IS_ERR(origin))
 342                 return PTR_ERR(origin);
 343
 344         if (upperdentry && !ovl_is_whiteout(upperdentry) &&
 345             ((d_inode(origin)->i_mode ^ d_inode(upperdentry)->i_mode) & S_IFMT))
 346                 goto invalid;
 347
 348         if (!*stackp)
 349                 *stackp = kmalloc(sizeof(struct ovl_path), GFP_KERNEL);
 350         if (!*stackp) {
 351                 dput(origin);
 352                 return -ENOMEM;
 353         }
 354         **stackp = (struct ovl_path){
 355                 .dentry = origin,
 356                 .layer = &ofs->lower_layers[i]
 357         };
 358
 359         return 0;
 360
 361 invalid:
 362         pr_warn_ratelimited("overlayfs: invalid origin (%pd2, ftype=%x, origin ftype=%x).\n",
 363                             upperdentry, d_inode(upperdentry)->i_mode & S_IFMT,
 364                             d_inode(origin)->i_mode & S_IFMT);
 365         dput(origin);
 366         return -EIO;
 367 }
 368
 369 static int ovl_check_origin(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
 370                             struct ovl_path **stackp, unsigned int *ctrp)
 371 {
 372         struct ovl_fh *fh = ovl_get_fh(upperdentry, OVL_XATTR_ORIGIN);
 373         int err;
 374
 375         if (IS_ERR_OR_NULL(fh))
 376                 return PTR_ERR(fh);
 377
 378         err = ovl_check_origin_fh(ofs, fh, false, upperdentry, stackp);
 379         kfree(fh);
 380
 381         if (err) {
 382                 if (err == -ESTALE)
 383                         return 0;
 384                 return err;
 385         }
 386
 387         if (WARN_ON(*ctrp))
 388                 return -EIO;
 389
 390         *ctrp = 1;
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 /*
 395  * Verify that @fh matches the file handle stored in xattr @name.
 396  * Return 0 on match, -ESTALE on mismatch, < 0 on error.
 397  */
 398 static int ovl_verify_fh(struct dentry *dentry, const char *name,
 399                          const struct ovl_fh *fh)
 400 {
 401         struct ovl_fh *ofh = ovl_get_fh(dentry, name);
 402         int err = 0;
 403
 404         if (!ofh)
 405                 return -ENODATA;
 406
 407         if (IS_ERR(ofh))
 408                 return PTR_ERR(ofh);
 409
 410         if (fh->len != ofh->len || memcmp(fh, ofh, fh->len))
 411                 err = -ESTALE;
 412
 413         kfree(ofh);
 414         return err;
 415 }
 416
 417 /*
 418  * Verify that @real dentry matches the file handle stored in xattr @name.
 419  *
 420  * If @set is true and there is no stored file handle, encode @real and store
 421  * file handle in xattr @name.
 422  *
 423  * Return 0 on match, -ESTALE on mismatch, -ENODATA on no xattr, < 0 on error.
 424  */
 425 int ovl_verify_set_fh(struct dentry *dentry, const char *name,
 426                       struct dentry *real, bool is_upper, bool set)
 427 {
 428         struct inode *inode;
 429         struct ovl_fh *fh;
 430         int err;
 431
 432         fh = ovl_encode_real_fh(real, is_upper);
 433         err = PTR_ERR(fh);
 434         if (IS_ERR(fh))
 435                 goto fail;
 436
 437         err = ovl_verify_fh(dentry, name, fh);
 438         if (set && err == -ENODATA)
 439                 err = ovl_do_setxattr(dentry, name, fh, fh->len, 0);
 440         if (err)
 441                 goto fail;
 442
 443 out:
 444         kfree(fh);
 445         return err;
 446
 447 fail:
 448         inode = d_inode(real);
 449         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to verify %s (%pd2, ino=%lu, err=%i)\n",
 450                             is_upper ? "upper" : "origin", real,
 451                             inode ? inode->i_ino : 0, err);
 452         goto out;
 453 }
 454
 455 /* Get upper dentry from index */
 456 struct dentry *ovl_index_upper(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *index)
 457 {
 458         struct ovl_fh *fh;
 459         struct dentry *upper;
 460
 461         if (!d_is_dir(index))
 462                 return dget(index);
 463
 464         fh = ovl_get_fh(index, OVL_XATTR_UPPER);
 465         if (IS_ERR_OR_NULL(fh))
 466                 return ERR_CAST(fh);
 467
 468         upper = ovl_decode_real_fh(fh, ofs->upper_mnt, true);
 469         kfree(fh);
 470
 471         if (IS_ERR_OR_NULL(upper))
 472                 return upper ?: ERR_PTR(-ESTALE);
 473
 474         if (!d_is_dir(upper)) {
 475                 pr_warn_ratelimited("overlayfs: invalid index upper (%pd2, upper=%pd2).\n",
 476                                     index, upper);
 477                 dput(upper);
 478                 return ERR_PTR(-EIO);
 479         }
 480
 481         return upper;
 482 }
 483
 484 /* Is this a leftover from create/whiteout of directory index entry? */
 485 static bool ovl_is_temp_index(struct dentry *index)
 486 {
 487         return index->d_name.name[0] == '#';
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Verify that an index entry name matches the origin file handle stored in
 492  * OVL_XATTR_ORIGIN and that origin file handle can be decoded to lower path.
 493  * Return 0 on match, -ESTALE on mismatch or stale origin, < 0 on error.
 494  */
 495 int ovl_verify_index(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *index)
 496 {
 497         struct ovl_fh *fh = NULL;
 498         size_t len;
 499         struct ovl_path origin = { };
 500         struct ovl_path *stack = &origin;
 501         struct dentry *upper = NULL;
 502         int err;
 503
 504         if (!d_inode(index))
 505                 return 0;
 506
 507         /* Cleanup leftover from index create/cleanup attempt */
 508         err = -ESTALE;
 509         if (ovl_is_temp_index(index))
 510                 goto fail;
 511
 512         err = -EINVAL;
 513         if (index->d_name.len < sizeof(struct ovl_fh)*2)
 514                 goto fail;
 515
 516         err = -ENOMEM;
 517         len = index->d_name.len / 2;
 518         fh = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
 519         if (!fh)
 520                 goto fail;
 521
 522         err = -EINVAL;
 523         if (hex2bin((u8 *)fh, index->d_name.name, len))
 524                 goto fail;
 525
 526         err = ovl_check_fh_len(fh, len);
 527         if (err)
 528                 goto fail;
 529
 530         /*
 531          * Whiteout index entries are used as an indication that an exported
 532          * overlay file handle should be treated as stale (i.e. after unlink
 533          * of the overlay inode). These entries contain no origin xattr.
 534          */
 535         if (ovl_is_whiteout(index))
 536                 goto out;
 537
 538         /*
 539          * Verifying directory index entries are not stale is expensive, so
 540          * only verify stale dir index if NFS export is enabled.
 541          */
 542         if (d_is_dir(index) && !ofs->config.nfs_export)
 543                 goto out;
 544
 545         /*
 546          * Directory index entries should have 'upper' xattr pointing to the
 547          * real upper dir. Non-dir index entries are hardlinks to the upper
 548          * real inode. For non-dir index, we can read the copy up origin xattr
 549          * directly from the index dentry, but for dir index we first need to
 550          * decode the upper directory.
 551          */
 552         upper = ovl_index_upper(ofs, index);
 553         if (IS_ERR_OR_NULL(upper)) {
 554                 err = PTR_ERR(upper);
 555                 /*
 556                  * Directory index entries with no 'upper' xattr need to be
 557                  * removed. When dir index entry has a stale 'upper' xattr,
 558                  * we assume that upper dir was removed and we treat the dir
 559                  * index as orphan entry that needs to be whited out.
 560                  */
 561                 if (err == -ESTALE)
 562                         goto orphan;
 563                 else if (!err)
 564                         err = -ESTALE;
 565                 goto fail;
 566         }
 567
 568         err = ovl_verify_fh(upper, OVL_XATTR_ORIGIN, fh);
 569         dput(upper);
 570         if (err)
 571                 goto fail;
 572
 573         /* Check if non-dir index is orphan and don't warn before cleaning it */
 574         if (!d_is_dir(index) && d_inode(index)->i_nlink == 1) {
 575                 err = ovl_check_origin_fh(ofs, fh, false, index, &stack);
 576                 if (err)
 577                         goto fail;
 578
 579                 if (ovl_get_nlink(origin.dentry, index, 0) == 0)
 580                         goto orphan;
 581         }
 582
 583 out:
 584         dput(origin.dentry);
 585         kfree(fh);
 586         return err;
 587
 588 fail:
 589         pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed to verify index (%pd2, ftype=%x, err=%i)\n",
 590                             index, d_inode(index)->i_mode & S_IFMT, err);
 591         goto out;
 592
 593 orphan:
 594         pr_warn_ratelimited("overlayfs: orphan index entry (%pd2, ftype=%x, nlink=%u)\n",
 595                             index, d_inode(index)->i_mode & S_IFMT,
 596                             d_inode(index)->i_nlink);
 597         err = -ENOENT;
 598         goto out;
 599 }
 600
 601 static int ovl_get_index_name_fh(struct ovl_fh *fh, struct qstr *name)
 602 {
 603         char *n, *s;
 604
 605         n = kzalloc(fh->len * 2, GFP_KERNEL);
 606         if (!n)
 607                 return -ENOMEM;
 608
 609         s  = bin2hex(n, fh, fh->len);
 610         *name = (struct qstr) QSTR_INIT(n, s - n);
 611
 612         return 0;
 613
 614 }
 615
 616 /*
 617  * Lookup in indexdir for the index entry of a lower real inode or a copy up
 618  * origin inode. The index entry name is the hex representation of the lower
 619  * inode file handle.
 620  *
 621  * If the index dentry in negative, then either no lower aliases have been
 622  * copied up yet, or aliases have been copied up in older kernels and are
 623  * not indexed.
 624  *
 625  * If the index dentry for a copy up origin inode is positive, but points
 626  * to an inode different than the upper inode, then either the upper inode
 627  * has been copied up and not indexed or it was indexed, but since then
 628  * index dir was cleared. Either way, that index cannot be used to indentify
 629  * the overlay inode.
 630  */
 631 int ovl_get_index_name(struct dentry *origin, struct qstr *name)
 632 {
 633         struct ovl_fh *fh;
 634         int err;
 635
 636         fh = ovl_encode_real_fh(origin, false);
 637         if (IS_ERR(fh))
 638                 return PTR_ERR(fh);
 639
 640         err = ovl_get_index_name_fh(fh, name);
 641
 642         kfree(fh);
 643         return err;
 644 }
 645
 646 /* Lookup index by file handle for NFS export */
 647 struct dentry *ovl_get_index_fh(struct ovl_fs *ofs, struct ovl_fh *fh)
 648 {
 649         struct dentry *index;
 650         struct qstr name;
 651         int err;
 652
 653         err = ovl_get_index_name_fh(fh, &name);
 654         if (err)
 655                 return ERR_PTR(err);
 656
 657         index = lookup_one_len_unlocked(name.name, ofs->indexdir, name.len);
 658         kfree(name.name);
 659         if (IS_ERR(index)) {
 660                 if (PTR_ERR(index) == -ENOENT)
 661                         index = NULL;
 662                 return index;
 663         }
 664
 665         if (d_is_negative(index))
 666                 err = 0;
 667         else if (ovl_is_whiteout(index))
 668                 err = -ESTALE;
 669         else if (ovl_dentry_weird(index))
 670                 err = -EIO;
 671         else
 672                 return index;
 673
 674         dput(index);
 675         return ERR_PTR(err);
 676 }
 677
 678 struct dentry *ovl_lookup_index(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upper,
 679                                 struct dentry *origin, bool verify)
 680 {
 681         struct dentry *index;
 682         struct inode *inode;
 683         struct qstr name;
 684         bool is_dir = d_is_dir(origin);
 685         int err;
 686
 687         err = ovl_get_index_name(origin, &name);
 688         if (err)
 689                 return ERR_PTR(err);
 690
 691         index = lookup_one_len_unlocked(name.name, ofs->indexdir, name.len);
 692         if (IS_ERR(index)) {
 693                 err = PTR_ERR(index);
 694                 if (err == -ENOENT) {
 695                         index = NULL;
 696                         goto out;
 697                 }
 698                 pr_warn_ratelimited("overlayfs: failed inode index lookup (ino=%lu, key=%*s, err=%i);\n"
 699                                     "overlayfs: mount with '-o index=off' to disable inodes index.\n",
 700                                     d_inode(origin)->i_ino, name.len, name.name,
 701                                     err);
 702                 goto out;
 703         }
 704
 705         inode = d_inode(index);
 706         if (d_is_negative(index)) {
 707                 goto out_dput;
 708         } else if (ovl_is_whiteout(index) && !verify) {
 709                 /*
 710                  * When index lookup is called with !verify for decoding an
 711                  * overlay file handle, a whiteout index implies that decode
 712                  * should treat file handle as stale and no need to print a
 713                  * warning about it.
 714                  */
 715                 dput(index);
 716                 index = ERR_PTR(-ESTALE);
 717                 goto out;
 718         } else if (ovl_dentry_weird(index) || ovl_is_whiteout(index) ||
 719                    ((inode->i_mode ^ d_inode(origin)->i_mode) & S_IFMT)) {
 720                 /*
 721                  * Index should always be of the same file type as origin
 722                  * except for the case of a whiteout index. A whiteout
 723                  * index should only exist if all lower aliases have been
 724                  * unlinked, which means that finding a lower origin on lookup
 725                  * whose index is a whiteout should be treated as an error.
 726                  */
 727                 pr_warn_ratelimited("overlayfs: bad index found (index=%pd2, ftype=%x, origin ftype=%x).\n",
 728                                     index, d_inode(index)->i_mode & S_IFMT,
 729                                     d_inode(origin)->i_mode & S_IFMT);
 730                 goto fail;
 731         } else if (is_dir && verify) {
 732                 if (!upper) {
 733                         pr_warn_ratelimited("overlayfs: suspected uncovered redirected dir found (origin=%pd2, index=%pd2).\n",
 734                                             origin, index);
 735                         goto fail;
 736                 }
 737
 738                 /* Verify that dir index 'upper' xattr points to upper dir */
 739                 err = ovl_verify_upper(index, upper, false);
 740                 if (err) {
 741                         if (err == -ESTALE) {
 742                                 pr_warn_ratelimited("overlayfs: suspected multiply redirected dir found (upper=%pd2, origin=%pd2, index=%pd2).\n",
 743                                                     upper, origin, index);
 744                         }
 745                         goto fail;
 746                 }
 747         } else if (upper && d_inode(upper) != inode) {
 748                 goto out_dput;
 749         }
 750 out:
 751         kfree(name.name);
 752         return index;
 753
 754 out_dput:
 755         dput(index);
 756         index = NULL;
 757         goto out;
 758
 759 fail:
 760         dput(index);
 761         index = ERR_PTR(-EIO);
 762         goto out;
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Returns next layer in stack starting from top.
 767  * Returns -1 if this is the last layer.
 768  */
 769 int ovl_path_next(int idx, struct dentry *dentry, struct path *path)
 770 {
 771         struct ovl_entry *oe = dentry->d_fsdata;
 772
 773         BUG_ON(idx < 0);
 774         if (idx == 0) {
 775                 ovl_path_upper(dentry, path);
 776                 if (path->dentry)
 777                         return oe->numlower ? 1 : -1;
 778                 idx++;
 779         }
 780         BUG_ON(idx > oe->numlower);
 781         path->dentry = oe->lowerstack[idx - 1].dentry;
 782         path->mnt = oe->lowerstack[idx - 1].layer->mnt;
 783
 784         return (idx < oe->numlower) ? idx + 1 : -1;
 785 }
 786
 787 /* Fix missing 'origin' xattr */
 788 static int ovl_fix_origin(struct dentry *dentry, struct dentry *lower,
 789                           struct dentry *upper)
 790 {
 791         int err;
 792
 793         if (ovl_check_origin_xattr(upper))
 794                 return 0;
 795
 796         err = ovl_want_write(dentry);
 797         if (err)
 798                 return err;
 799
 800         err = ovl_set_origin(dentry, lower, upper);
 801         if (!err)
 802                 err = ovl_set_impure(dentry->d_parent, upper->d_parent);
 803
 804         ovl_drop_write(dentry);
 805         return err;
 806 }
 807
 808 struct dentry *ovl_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 809                           unsigned int flags)
 810 {
 811         struct ovl_entry *oe;
 812         const struct cred *old_cred;
 813         struct ovl_fs *ofs = dentry->d_sb->s_fs_info;
 814         struct ovl_entry *poe = dentry->d_parent->d_fsdata;
 815         struct ovl_entry *roe = dentry->d_sb->s_root->d_fsdata;
 816         struct ovl_path *stack = NULL;
 817         struct dentry *upperdir, *upperdentry = NULL;
 818         struct dentry *origin = NULL;
 819         struct dentry *index = NULL;
 820         unsigned int ctr = 0;
 821         struct inode *inode = NULL;
 822         bool upperopaque = false;
 823         char *upperredirect = NULL;
 824         struct dentry *this;
 825         unsigned int i;
 826         int err;
 827         struct ovl_lookup_data d = {
 828                 .name = dentry->d_name,
 829                 .is_dir = false,
 830                 .opaque = false,
 831                 .stop = false,
 832                 .last = ofs->config.redirect_follow ? false : !poe->numlower,
 833                 .redirect = NULL,
 834         };
 835
 836         if (dentry->d_name.len > ofs->namelen)
 837                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
 838
 839         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 840         upperdir = ovl_dentry_upper(dentry->d_parent);
 841         if (upperdir) {
 842                 err = ovl_lookup_layer(upperdir, &d, &upperdentry);
 843                 if (err)
 844                         goto out;
 845
 846                 if (upperdentry && unlikely(ovl_dentry_remote(upperdentry))) {
 847                         dput(upperdentry);
 848                         err = -EREMOTE;
 849                         goto out;
 850                 }
 851                 if (upperdentry && !d.is_dir) {
 852                         BUG_ON(!d.stop || d.redirect);
 853                         /*
 854                          * Lookup copy up origin by decoding origin file handle.
 855                          * We may get a disconnected dentry, which is fine,
 856                          * because we only need to hold the origin inode in
 857                          * cache and use its inode number.  We may even get a
 858                          * connected dentry, that is not under any of the lower
 859                          * layers root.  That is also fine for using it's inode
 860                          * number - it's the same as if we held a reference
 861                          * to a dentry in lower layer that was moved under us.
 862                          */
 863                         err = ovl_check_origin(ofs, upperdentry, &stack, &ctr);
 864                         if (err)
 865                                 goto out_put_upper;
 866                 }
 867
 868                 if (d.redirect) {
 869                         err = -ENOMEM;
 870                         upperredirect = kstrdup(d.redirect, GFP_KERNEL);
 871                         if (!upperredirect)
 872                                 goto out_put_upper;
 873                         if (d.redirect[0] == '/')
 874                                 poe = roe;
 875                 }
 876                 upperopaque = d.opaque;
 877         }
 878
 879         if (!d.stop && poe->numlower) {
 880                 err = -ENOMEM;
 881                 stack = kcalloc(ofs->numlower, sizeof(struct ovl_path),
 882                                 GFP_KERNEL);
 883                 if (!stack)
 884                         goto out_put_upper;
 885         }
 886
 887         for (i = 0; !d.stop && i < poe->numlower; i++) {
 888                 struct ovl_path lower = poe->lowerstack[i];
 889
 890                 if (!ofs->config.redirect_follow)
 891                         d.last = i == poe->numlower - 1;
 892                 else
 893                         d.last = lower.layer->idx == roe->numlower;
 894
 895                 err = ovl_lookup_layer(lower.dentry, &d, &this);
 896                 if (err)
 897                         goto out_put;
 898
 899                 if (!this)
 900                         continue;
 901
 902                 /*
 903                  * If no origin fh is stored in upper of a merge dir, store fh
 904                  * of lower dir and set upper parent "impure".
 905                  */
 906                 if (upperdentry && !ctr && !ofs->noxattr) {
 907                         err = ovl_fix_origin(dentry, this, upperdentry);
 908                         if (err) {
 909                                 dput(this);
 910                                 goto out_put;
 911                         }
 912                 }
 913
 914                 /*
 915                  * When "verify_lower" feature is enabled, do not merge with a
 916                  * lower dir that does not match a stored origin xattr. In any
 917                  * case, only verified origin is used for index lookup.
 918                  */
 919                 if (upperdentry && !ctr && ovl_verify_lower(dentry->d_sb)) {
 920                         err = ovl_verify_origin(upperdentry, this, false);
 921                         if (err) {
 922                                 dput(this);
 923                                 break;
 924                         }
 925
 926                         /* Bless lower dir as verified origin */
 927                         origin = this;
 928                 }
 929
 930                 stack[ctr].dentry = this;
 931                 stack[ctr].layer = lower.layer;
 932                 ctr++;
 933
 934                 /*
 935                  * Following redirects can have security consequences: it's like
 936                  * a symlink into the lower layer without the permission checks.
 937                  * This is only a problem if the upper layer is untrusted (e.g
 938                  * comes from an USB drive).  This can allow a non-readable file
 939                  * or directory to become readable.
 940                  *
 941                  * Only following redirects when redirects are enabled disables
 942                  * this attack vector when not necessary.
 943                  */
 944                 err = -EPERM;
 945                 if (d.redirect && !ofs->config.redirect_follow) {
 946                         pr_warn_ratelimited("overlayfs: refusing to follow redirect for (%pd2)\n",
 947                                             dentry);
 948                         goto out_put;
 949                 }
 950
 951                 if (d.stop)
 952                         break;
 953
 954                 if (d.redirect && d.redirect[0] == '/' && poe != roe) {
 955                         poe = roe;
 956                         /* Find the current layer on the root dentry */
 957                         i = lower.layer->idx - 1;
 958                 }
 959         }
 960
 961         /*
 962          * Lookup index by lower inode and verify it matches upper inode.
 963          * We only trust dir index if we verified that lower dir matches
 964          * origin, otherwise dir index entries may be inconsistent and we
 965          * ignore them. Always lookup index of non-dir and non-upper.
 966          */
 967         if (ctr && (!upperdentry || !d.is_dir))
 968                 origin = stack[0].dentry;
 969
 970         if (origin && ovl_indexdir(dentry->d_sb) &&
 971             (!d.is_dir || ovl_index_all(dentry->d_sb))) {
 972                 index = ovl_lookup_index(ofs, upperdentry, origin, true);
 973                 if (IS_ERR(index)) {
 974                         err = PTR_ERR(index);
 975                         index = NULL;
 976                         goto out_put;
 977                 }
 978         }
 979
 980         oe = ovl_alloc_entry(ctr);
 981         err = -ENOMEM;
 982         if (!oe)
 983                 goto out_put;
 984
 985         memcpy(oe->lowerstack, stack, sizeof(struct ovl_path) * ctr);
 986         dentry->d_fsdata = oe;
 987
 988         if (upperopaque)
 989                 ovl_dentry_set_opaque(dentry);
 990
 991         if (upperdentry)
 992                 ovl_dentry_set_upper_alias(dentry);
 993         else if (index)
 994                 upperdentry = dget(index);
 995
 996         if (upperdentry || ctr) {
 997                 if (ctr)
 998                         origin = stack[0].dentry;
 999                 inode = ovl_get_inode(dentry->d_sb, upperdentry, origin, index,
1000                                       ctr);
1001                 err = PTR_ERR(inode);
1002                 if (IS_ERR(inode))
1003                         goto out_free_oe;
1004
1005                 OVL_I(inode)->redirect = upperredirect;
1006                 if (index)
1007                         ovl_set_flag(OVL_INDEX, inode);
1008         }
1009
1010         revert_creds(old_cred);
1011         dput(index);
1012         kfree(stack);
1013         kfree(d.redirect);
1014         return d_splice_alias(inode, dentry);
1015
1016 out_free_oe:
1017         dentry->d_fsdata = NULL;
1018         kfree(oe);
1019 out_put:
1020         dput(index);
1021         for (i = 0; i < ctr; i++)
1022                 dput(stack[i].dentry);
1023         kfree(stack);
1024 out_put_upper:
1025         dput(upperdentry);
1026         kfree(upperredirect);
1027 out:
1028         kfree(d.redirect);
1029         revert_creds(old_cred);
1030         return ERR_PTR(err);
1031 }
1032
1033 bool ovl_lower_positive(struct dentry *dentry)
1034 {
1035         struct ovl_entry *poe = dentry->d_parent->d_fsdata;
1036         const struct qstr *name = &dentry->d_name;
1037         const struct cred *old_cred;
1038         unsigned int i;
1039         bool positive = false;
1040         bool done = false;
1041
1042         /*
1043          * If dentry is negative, then lower is positive iff this is a
1044          * whiteout.
1045          */
1046         if (!dentry->d_inode)
1047                 return ovl_dentry_is_opaque(dentry);
1048
1049         /* Negative upper -> positive lower */
1050         if (!ovl_dentry_upper(dentry))
1051                 return true;
1052
1053         old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
1054         /* Positive upper -> have to look up lower to see whether it exists */
1055         for (i = 0; !done && !positive && i < poe->numlower; i++) {
1056                 struct dentry *this;
1057                 struct dentry *lowerdir = poe->lowerstack[i].dentry;
1058
1059                 this = lookup_one_len_unlocked(name->name, lowerdir,
1060                                                name->len);
1061                 if (IS_ERR(this)) {
1062                         switch (PTR_ERR(this)) {
1063                         case -ENOENT:
1064                         case -ENAMETOOLONG:
1065                                 break;
1066
1067                         default:
1068                                 /*
1069                                  * Assume something is there, we just couldn't
1070                                  * access it.
1071                                  */
1072                                 positive = true;
1073                                 break;
1074                         }
1075                 } else {
1076                         if (this->d_inode) {
1077                                 positive = !ovl_is_whiteout(this);
1078                                 done = true;
1079                         }
1080                         dput(this);
1081                 }
1082         }
1083         revert_creds(old_cred);
1084
1085         return positive;
1086 }