Quelle  devtmpfs.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * devtmpfs - kernel-maintained tmpfs-based /dev
 *
 * Copyright (C) 2009, Kay Sievers <kay.sievers@vrfy.org>
 *
 * During bootup, before any driver core device is registered,
 * devtmpfs, a tmpfs-based filesystem is created. Every driver-core
 * device which requests a device node, will add a node in this
 * filesystem.
 * By default, all devices are named after the name of the device,
 * owned by root and have a default mode of 0600. Subsystems can
 * overwrite the default setting if needed.
 */

#define pr_fmt(fmt) "devtmpfs: " fmt

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/mount.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/namei.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/shmem_fs.h>
#include <linux/ramfs.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/init_syscalls.h>
#include <uapi/linux/mount.h>
#include "base.h"

#ifdef CONFIG_DEVTMPFS_SAFE
#define DEVTMPFS_MFLAGS       (MS_SILENT | MS_NOEXEC | MS_NOSUID)
#else
#define DEVTMPFS_MFLAGS       (MS_SILENT)
#endif

static struct task_struct *thread;

static int __initdata mount_dev = IS_ENABLED(CONFIG_DEVTMPFS_MOUNT);

static DEFINE_SPINLOCK(req_lock);

static struct req {
 struct req *next;
 struct completion done;
 int err;
 const char *name;
 umode_t mode; /* 0 => delete */
 kuid_t uid;
 kgid_t gid;
 struct device *dev;
} *requests;

static int __init mount_param(char *str)
{
 mount_dev = simple_strtoul(str, NULL, 0);
 return 1;
}
__setup("devtmpfs.mount=", mount_param);

static struct vfsmount *mnt;

static struct file_system_type internal_fs_type = {
 .name = "devtmpfs",
#ifdef CONFIG_TMPFS
 .init_fs_context = shmem_init_fs_context,
#else
 .init_fs_context = ramfs_init_fs_context,
#endif
 .kill_sb = kill_litter_super,
};

/* Simply take a ref on the existing mount */
static int devtmpfs_get_tree(struct fs_context *fc)
{
 struct super_block *sb = mnt->mnt_sb;

 atomic_inc(&sb->s_active);
 down_write(&sb->s_umount);
 fc->root = dget(sb->s_root);
 return 0;
}

/* Ops are filled in during init depending on underlying shmem or ramfs type */
struct fs_context_operations devtmpfs_context_ops = {};

/* Call the underlying initialization and set to our ops */
static int devtmpfs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 int ret;
#ifdef CONFIG_TMPFS
 ret = shmem_init_fs_context(fc);
#else
 ret = ramfs_init_fs_context(fc);
#endif
 if (ret < 0)
  return ret;

 fc->ops = &devtmpfs_context_ops;

 return 0;
}

static struct file_system_type dev_fs_type = {
 .name = "devtmpfs",
 .init_fs_context = devtmpfs_init_fs_context,
};

static int devtmpfs_submit_req(struct req *req, const char *tmp)
{
 init_completion(&req->done);

 spin_lock(&req_lock);
 req->next = requests;
 requests = req;
 spin_unlock(&req_lock);

 wake_up_process(thread);
 wait_for_completion(&req->done);

 kfree(tmp);

 return req->err;
}

int devtmpfs_create_node(struct device *dev)
{
 const char *tmp = NULL;
 struct req req;

 if (!thread)
  return 0;

 req.mode = 0;
 req.uid = GLOBAL_ROOT_UID;
 req.gid = GLOBAL_ROOT_GID;
 req.name = device_get_devnode(dev, &req.mode, &req.uid, &req.gid, &tmp);
 if (!req.name)
  return -ENOMEM;

 if (req.mode == 0)
  req.mode = 0600;
 if (is_blockdev(dev))
  req.mode |= S_IFBLK;
 else
  req.mode |= S_IFCHR;

 req.dev = dev;

 return devtmpfs_submit_req(&req, tmp);
}

int devtmpfs_delete_node(struct device *dev)
{
 const char *tmp = NULL;
 struct req req;

 if (!thread)
  return 0;

 req.name = device_get_devnode(dev, NULL, NULL, NULL, &tmp);
 if (!req.name)
  return -ENOMEM;

 req.mode = 0;
 req.dev = dev;

 return devtmpfs_submit_req(&req, tmp);
}

static int dev_mkdir(const char *name, umode_t mode)
{
 struct dentry *dentry;
 struct path path;

 dentry = kern_path_create(AT_FDCWD, name, &path, LOOKUP_DIRECTORY);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 dentry = vfs_mkdir(&nop_mnt_idmap, d_inode(path.dentry), dentry, mode);
 if (!IS_ERR(dentry))
  /* mark as kernel-created inode */
  d_inode(dentry)->i_private = &thread;
 done_path_create(&path, dentry);
 return PTR_ERR_OR_ZERO(dentry);
}

static int create_path(const char *nodepath)
{
 char *path;
 char *s;
 int err = 0;

 /* parent directories do not exist, create them */
 path = kstrdup(nodepath, GFP_KERNEL);
 if (!path)
  return -ENOMEM;

 s = path;
 for (;;) {
  s = strchr(s, '/');
  if (!s)
   break;
  s[0] = '\0';
  err = dev_mkdir(path, 0755);
  if (err && err != -EEXIST)
   break;
  s[0] = '/';
  s++;
 }
 kfree(path);
 return err;
}

static int handle_create(const char *nodename, umode_t mode, kuid_t uid,
    kgid_t gid, struct device *dev)
{
 struct dentry *dentry;
 struct path path;
 int err;

 dentry = kern_path_create(AT_FDCWD, nodename, &path, 0);
 if (dentry == ERR_PTR(-ENOENT)) {
  create_path(nodename);
  dentry = kern_path_create(AT_FDCWD, nodename, &path, 0);
 }
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 err = vfs_mknod(&nop_mnt_idmap, d_inode(path.dentry), dentry, mode,
   dev->devt);
 if (!err) {
  struct iattr newattrs;

  newattrs.ia_mode = mode;
  newattrs.ia_uid = uid;
  newattrs.ia_gid = gid;
  newattrs.ia_valid = ATTR_MODE|ATTR_UID|ATTR_GID;
  inode_lock(d_inode(dentry));
  notify_change(&nop_mnt_idmap, dentry, &newattrs, NULL);
  inode_unlock(d_inode(dentry));

  /* mark as kernel-created inode */
  d_inode(dentry)->i_private = &thread;
 }
 done_path_create(&path, dentry);
 return err;
}

static int dev_rmdir(const char *name)
{
 struct path parent;
 struct dentry *dentry;
 int err;

 dentry = kern_path_locked(name, &parent);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);
 if (d_inode(dentry)->i_private == &thread)
  err = vfs_rmdir(&nop_mnt_idmap, d_inode(parent.dentry),
    dentry);
 else
  err = -EPERM;

 dput(dentry);
 inode_unlock(d_inode(parent.dentry));
 path_put(&parent);
 return err;
}

static int delete_path(const char *nodepath)
{
 char *path;
 int err = 0;

 path = kstrdup(nodepath, GFP_KERNEL);
 if (!path)
  return -ENOMEM;

 for (;;) {
  char *base;

  base = strrchr(path, '/');
  if (!base)
   break;
  base[0] = '\0';
  err = dev_rmdir(path);
  if (err)
   break;
 }

 kfree(path);
 return err;
}

static int dev_mynode(struct device *dev, struct inode *inode)
{
 /* did we create it */
 if (inode->i_private != &thread)
  return 0;

 /* does the dev_t match */
 if (is_blockdev(dev)) {
  if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
   return 0;
 } else {
  if (!S_ISCHR(inode->i_mode))
   return 0;
 }
 if (inode->i_rdev != dev->devt)
  return 0;

 /* ours */
 return 1;
}

static int handle_remove(const char *nodename, struct device *dev)
{
 struct path parent;
 struct dentry *dentry;
 struct inode *inode;
 int deleted = 0;
 int err = 0;

 dentry = kern_path_locked(nodename, &parent);
 if (IS_ERR(dentry))
  return PTR_ERR(dentry);

 inode = d_inode(dentry);
 if (dev_mynode(dev, inode)) {
  struct iattr newattrs;
  /*
 * before unlinking this node, reset permissions
 * of possible references like hardlinks
 */
  newattrs.ia_uid = GLOBAL_ROOT_UID;
  newattrs.ia_gid = GLOBAL_ROOT_GID;
  newattrs.ia_mode = inode->i_mode & ~0777;
  newattrs.ia_valid =
   ATTR_UID|ATTR_GID|ATTR_MODE;
  inode_lock(d_inode(dentry));
  notify_change(&nop_mnt_idmap, dentry, &newattrs, NULL);
  inode_unlock(d_inode(dentry));
  err = vfs_unlink(&nop_mnt_idmap, d_inode(parent.dentry),
     dentry, NULL);
  if (!err || err == -ENOENT)
   deleted = 1;
 }
 dput(dentry);
 inode_unlock(d_inode(parent.dentry));

 path_put(&parent);
 if (deleted && strchr(nodename, '/'))
  delete_path(nodename);
 return err;
}

/*
 * If configured, or requested by the commandline, devtmpfs will be
 * auto-mounted after the kernel mounted the root filesystem.
 */
int __init devtmpfs_mount(void)
{
 int err;

 if (!mount_dev)
  return 0;

 if (!thread)
  return 0;

 err = init_mount("devtmpfs", "dev", "devtmpfs", DEVTMPFS_MFLAGS, NULL);
 if (err)
  pr_info("error mounting %d\n", err);
 else
  pr_info("mounted\n");
 return err;
}

static __initdata DECLARE_COMPLETION(setup_done);

static int handle(const char *name, umode_t mode, kuid_t uid, kgid_t gid,
    struct device *dev)
{
 if (mode)
  return handle_create(name, mode, uid, gid, dev);
 else
  return handle_remove(name, dev);
}

static void __noreturn devtmpfs_work_loop(void)
{
 while (1) {
  spin_lock(&req_lock);
  while (requests) {
   struct req *req = requests;
   requests = NULL;
   spin_unlock(&req_lock);
   while (req) {
    struct req *next = req->next;
    req->err = handle(req->name, req->mode,
        req->uid, req->gid, req->dev);
    complete(&req->done);
    req = next;
   }
   spin_lock(&req_lock);
  }
  __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
  spin_unlock(&req_lock);
  schedule();
 }
}

static noinline int __init devtmpfs_setup(void *p)
{
 int err;

 err = ksys_unshare(CLONE_NEWNS);
 if (err)
  goto out;
 err = init_mount("devtmpfs", "/", "devtmpfs", DEVTMPFS_MFLAGS, NULL);
 if (err)
  goto out;
 init_chdir("/.."); /* will traverse into overmounted root */
 init_chroot(".");
out:
 *(int *)p = err;
 return err;
}

/*
 * The __ref is because devtmpfs_setup needs to be __init for the routines it
 * calls.  That call is done while devtmpfs_init, which is marked __init,
 * synchronously waits for it to complete.
 */
static int __ref devtmpfsd(void *p)
{
 int err = devtmpfs_setup(p);

 complete(&setup_done);
 if (err)
  return err;
 devtmpfs_work_loop();
 return 0;
}

/*
 * Get the underlying (shmem/ramfs) context ops to build ours
 */
static int devtmpfs_configure_context(void)
{
 struct fs_context *fc;

 fc = fs_context_for_reconfigure(mnt->mnt_root, mnt->mnt_sb->s_flags,
     MS_RMT_MASK);
 if (IS_ERR(fc))
  return PTR_ERR(fc);

 /* Set up devtmpfs_context_ops based on underlying type */
 devtmpfs_context_ops.free       = fc->ops->free;
 devtmpfs_context_ops.dup       = fc->ops->dup;
 devtmpfs_context_ops.parse_param      = fc->ops->parse_param;
 devtmpfs_context_ops.parse_monolithic = fc->ops->parse_monolithic;
 devtmpfs_context_ops.get_tree       = &devtmpfs_get_tree;
 devtmpfs_context_ops.reconfigure      = fc->ops->reconfigure;

 put_fs_context(fc);

 return 0;
}

/*
 * Create devtmpfs instance, driver-core devices will add their device
 * nodes here.
 */
int __init devtmpfs_init(void)
{
 char opts[] = "mode=0755";
 int err;

 mnt = vfs_kern_mount(&internal_fs_type, 0, "devtmpfs", opts);
 if (IS_ERR(mnt)) {
  pr_err("unable to create devtmpfs %ld\n", PTR_ERR(mnt));
  return PTR_ERR(mnt);
 }

 err = devtmpfs_configure_context();
 if (err) {
  pr_err("unable to configure devtmpfs type %d\n", err);
  return err;
 }

 err = register_filesystem(&dev_fs_type);
 if (err) {
  pr_err("unable to register devtmpfs type %d\n", err);
  return err;
 }

 thread = kthread_run(devtmpfsd, &err, "kdevtmpfs");
 if (!IS_ERR(thread)) {
  wait_for_completion(&setup_done);
 } else {
  err = PTR_ERR(thread);
  thread = NULL;
 }

 if (err) {
  pr_err("unable to create devtmpfs %d\n", err);
  unregister_filesystem(&dev_fs_type);
  thread = NULL;
  return err;
 }

 pr_info("initialized\n");
 return 0;
}