Quelle  inode.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *  linux/fs/fat/inode.c
 *
 *  Written 1992,1993 by Werner Almesberger
 *  VFAT extensions by Gordon Chaffee, merged with msdos fs by Henrik Storner
 *  Rewritten for the constant inumbers support by Al Viro
 *
 *  Fixes:
 *
 * Max Cohan: Fixed invalid FSINFO offset when info_sector is 0
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/mpage.h>
#include <linux/vfs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/uio.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/unaligned.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/iversion.h>
#include "fat.h"

#ifndef CONFIG_FAT_DEFAULT_IOCHARSET
/* if user don't select VFAT, this is undefined. */
#define CONFIG_FAT_DEFAULT_IOCHARSET ""
#endif

#define KB_IN_SECTORS 2

/* DOS dates from 1980/1/1 through 2107/12/31 */
#define FAT_DATE_MIN (0<<9 | 1<<5 | 1)
#define FAT_DATE_MAX (127<<9 | 12<<5 | 31)
#define FAT_TIME_MAX (23<<11 | 59<<5 | 29)

/*
 * A deserialized copy of the on-disk structure laid out in struct
 * fat_boot_sector.
 */
struct fat_bios_param_block {
 u16 fat_sector_size;
 u8 fat_sec_per_clus;
 u16 fat_reserved;
 u8 fat_fats;
 u16 fat_dir_entries;
 u16 fat_sectors;
 u16 fat_fat_length;
 u32 fat_total_sect;

 u8 fat16_state;
 u32 fat16_vol_id;

 u32 fat32_length;
 u32 fat32_root_cluster;
 u16 fat32_info_sector;
 u8 fat32_state;
 u32 fat32_vol_id;
};

static int fat_default_codepage = CONFIG_FAT_DEFAULT_CODEPAGE;
static char fat_default_iocharset[] = CONFIG_FAT_DEFAULT_IOCHARSET;

static struct fat_floppy_defaults {
 unsigned nr_sectors;
 unsigned sec_per_clus;
 unsigned dir_entries;
 unsigned media;
 unsigned fat_length;
} floppy_defaults[] = {
{
 .nr_sectors = 160 * KB_IN_SECTORS,
 .sec_per_clus = 1,
 .dir_entries = 64,
 .media = 0xFE,
 .fat_length = 1,
},
{
 .nr_sectors = 180 * KB_IN_SECTORS,
 .sec_per_clus = 1,
 .dir_entries = 64,
 .media = 0xFC,
 .fat_length = 2,
},
{
 .nr_sectors = 320 * KB_IN_SECTORS,
 .sec_per_clus = 2,
 .dir_entries = 112,
 .media = 0xFF,
 .fat_length = 1,
},
{
 .nr_sectors = 360 * KB_IN_SECTORS,
 .sec_per_clus = 2,
 .dir_entries = 112,
 .media = 0xFD,
 .fat_length = 2,
},
};

int fat_add_cluster(struct inode *inode)
{
 int err, cluster;

 err = fat_alloc_clusters(inode, &cluster, 1);
 if (err)
  return err;
 /* FIXME: this cluster should be added after data of this
 * cluster is writed */
 err = fat_chain_add(inode, cluster, 1);
 if (err)
  fat_free_clusters(inode, cluster);
 return err;
}

static inline int __fat_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
      unsigned long *max_blocks,
      struct buffer_head *bh_result, int create)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 unsigned long mapped_blocks;
 sector_t phys, last_block;
 int err, offset;

 err = fat_bmap(inode, iblock, &phys, &mapped_blocks, create, false);
 if (err)
  return err;
 if (phys) {
  map_bh(bh_result, sb, phys);
  *max_blocks = min(mapped_blocks, *max_blocks);
  return 0;
 }
 if (!create)
  return 0;

 if (iblock != MSDOS_I(inode)->mmu_private >> sb->s_blocksize_bits) {
  fat_fs_error(sb, "corrupted file size (i_pos %lld, %lld)",
   MSDOS_I(inode)->i_pos, MSDOS_I(inode)->mmu_private);
  return -EIO;
 }

 last_block = inode->i_blocks >> (sb->s_blocksize_bits - 9);
 offset = (unsigned long)iblock & (sbi->sec_per_clus - 1);
 /*
 * allocate a cluster according to the following.
 * 1) no more available blocks
 * 2) not part of fallocate region
 */
 if (!offset && !(iblock < last_block)) {
  /* TODO: multiple cluster allocation would be desirable. */
  err = fat_add_cluster(inode);
  if (err)
   return err;
 }
 /* available blocks on this cluster */
 mapped_blocks = sbi->sec_per_clus - offset;

 *max_blocks = min(mapped_blocks, *max_blocks);
 MSDOS_I(inode)->mmu_private += *max_blocks << sb->s_blocksize_bits;

 err = fat_bmap(inode, iblock, &phys, &mapped_blocks, create, false);
 if (err)
  return err;
 if (!phys) {
  fat_fs_error(sb,
        "invalid FAT chain (i_pos %lld, last_block %llu)",
        MSDOS_I(inode)->i_pos,
        (unsigned long long)last_block);
  return -EIO;
 }

 BUG_ON(*max_blocks != mapped_blocks);
 set_buffer_new(bh_result);
 map_bh(bh_result, sb, phys);

 return 0;
}

static int fat_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
    struct buffer_head *bh_result, int create)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 unsigned long max_blocks = bh_result->b_size >> inode->i_blkbits;
 int err;

 err = __fat_get_block(inode, iblock, &max_blocks, bh_result, create);
 if (err)
  return err;
 bh_result->b_size = max_blocks << sb->s_blocksize_bits;
 return 0;
}

static int fat_writepages(struct address_space *mapping,
     struct writeback_control *wbc)
{
 return mpage_writepages(mapping, wbc, fat_get_block);
}

static int fat_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
{
 return mpage_read_folio(folio, fat_get_block);
}

static void fat_readahead(struct readahead_control *rac)
{
 mpage_readahead(rac, fat_get_block);
}

static void fat_write_failed(struct address_space *mapping, loff_t to)
{
 struct inode *inode = mapping->host;

 if (to > inode->i_size) {
  truncate_pagecache(inode, inode->i_size);
  fat_truncate_blocks(inode, inode->i_size);
 }
}

static int fat_write_begin(const struct kiocb *iocb,
      struct address_space *mapping,
      loff_t pos, unsigned len,
      struct folio **foliop, void **fsdata)
{
 int err;

 err = cont_write_begin(iocb, mapping, pos, len,
    foliop, fsdata, fat_get_block,
    &MSDOS_I(mapping->host)->mmu_private);
 if (err < 0)
  fat_write_failed(mapping, pos + len);
 return err;
}

static int fat_write_end(const struct kiocb *iocb,
    struct address_space *mapping,
    loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
    struct folio *folio, void *fsdata)
{
 struct inode *inode = mapping->host;
 int err;
 err = generic_write_end(iocb, mapping, pos, len, copied, folio, fsdata);
 if (err < len)
  fat_write_failed(mapping, pos + len);
 if (!(err < 0) && !(MSDOS_I(inode)->i_attrs & ATTR_ARCH)) {
  fat_truncate_time(inode, NULL, S_CTIME|S_MTIME);
  MSDOS_I(inode)->i_attrs |= ATTR_ARCH;
  mark_inode_dirty(inode);
 }
 return err;
}

static ssize_t fat_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
{
 struct file *file = iocb->ki_filp;
 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 struct inode *inode = mapping->host;
 size_t count = iov_iter_count(iter);
 loff_t offset = iocb->ki_pos;
 ssize_t ret;

 if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
  /*
 * FIXME: blockdev_direct_IO() doesn't use ->write_begin(),
 * so we need to update the ->mmu_private to block boundary.
 *
 * But we must fill the remaining area or hole by nul for
 * updating ->mmu_private.
 *
 * Return 0, and fallback to normal buffered write.
 */
  loff_t size = offset + count;
  if (MSDOS_I(inode)->mmu_private < size)
   return 0;
 }

 /*
 * FAT need to use the DIO_LOCKING for avoiding the race
 * condition of fat_get_block() and ->truncate().
 */
 ret = blockdev_direct_IO(iocb, inode, iter, fat_get_block);
 if (ret < 0 && iov_iter_rw(iter) == WRITE)
  fat_write_failed(mapping, offset + count);

 return ret;
}

static int fat_get_block_bmap(struct inode *inode, sector_t iblock,
  struct buffer_head *bh_result, int create)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 unsigned long max_blocks = bh_result->b_size >> inode->i_blkbits;
 int err;
 sector_t bmap;
 unsigned long mapped_blocks;

 BUG_ON(create != 0);

 err = fat_bmap(inode, iblock, &bmap, &mapped_blocks, create, true);
 if (err)
  return err;

 if (bmap) {
  map_bh(bh_result, sb, bmap);
  max_blocks = min(mapped_blocks, max_blocks);
 }

 bh_result->b_size = max_blocks << sb->s_blocksize_bits;

 return 0;
}

static sector_t _fat_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
{
 sector_t blocknr;

 /* fat_get_cluster() assumes the requested blocknr isn't truncated. */
 down_read(&MSDOS_I(mapping->host)->truncate_lock);
 blocknr = generic_block_bmap(mapping, block, fat_get_block_bmap);
 up_read(&MSDOS_I(mapping->host)->truncate_lock);

 return blocknr;
}

/*
 * fat_block_truncate_page() zeroes out a mapping from file offset `from'
 * up to the end of the block which corresponds to `from'.
 * This is required during truncate to physically zeroout the tail end
 * of that block so it doesn't yield old data if the file is later grown.
 * Also, avoid causing failure from fsx for cases of "data past EOF"
 */
int fat_block_truncate_page(struct inode *inode, loff_t from)
{
 return block_truncate_page(inode->i_mapping, from, fat_get_block);
}

static const struct address_space_operations fat_aops = {
 .dirty_folio = block_dirty_folio,
 .invalidate_folio = block_invalidate_folio,
 .read_folio = fat_read_folio,
 .readahead = fat_readahead,
 .writepages = fat_writepages,
 .write_begin = fat_write_begin,
 .write_end = fat_write_end,
 .direct_IO = fat_direct_IO,
 .bmap  = _fat_bmap,
 .migrate_folio = buffer_migrate_folio,
};

/*
 * New FAT inode stuff. We do the following:
 * a) i_ino is constant and has nothing with on-disk location.
 * b) FAT manages its own cache of directory entries.
 * c) *This* cache is indexed by on-disk location.
 * d) inode has an associated directory entry, all right, but
 * it may be unhashed.
 * e) currently entries are stored within struct inode. That should
 * change.
 * f) we deal with races in the following way:
 * 1. readdir() and lookup() do FAT-dir-cache lookup.
 * 2. rename() unhashes the F-d-c entry and rehashes it in
 * a new place.
 * 3. unlink() and rmdir() unhash F-d-c entry.
 * 4. fat_write_inode() checks whether the thing is unhashed.
 * If it is we silently return. If it isn't we do bread(),
 * check if the location is still valid and retry if it
 * isn't. Otherwise we do changes.
 * 5. Spinlock is used to protect hash/unhash/location check/lookup
 * 6. fat_evict_inode() unhashes the F-d-c entry.
 * 7. lookup() and readdir() do igrab() if they find a F-d-c entry
 * and consider negative result as cache miss.
 */

static void fat_hash_init(struct super_block *sb)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 int i;

 spin_lock_init(&sbi->inode_hash_lock);
 for (i = 0; i < FAT_HASH_SIZE; i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&sbi->inode_hashtable[i]);
}

static inline unsigned long fat_hash(loff_t i_pos)
{
 return hash_32(i_pos, FAT_HASH_BITS);
}

static void dir_hash_init(struct super_block *sb)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 int i;

 spin_lock_init(&sbi->dir_hash_lock);
 for (i = 0; i < FAT_HASH_SIZE; i++)
  INIT_HLIST_HEAD(&sbi->dir_hashtable[i]);
}

void fat_attach(struct inode *inode, loff_t i_pos)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);

 if (inode->i_ino != MSDOS_ROOT_INO) {
  struct hlist_head *head =   sbi->inode_hashtable
       + fat_hash(i_pos);

  spin_lock(&sbi->inode_hash_lock);
  MSDOS_I(inode)->i_pos = i_pos;
  hlist_add_head(&MSDOS_I(inode)->i_fat_hash, head);
  spin_unlock(&sbi->inode_hash_lock);
 }

 /* If NFS support is enabled, cache the mapping of start cluster
 * to directory inode. This is used during reconnection of
 * dentries to the filesystem root.
 */
 if (S_ISDIR(inode->i_mode) && sbi->options.nfs) {
  struct hlist_head *d_head = sbi->dir_hashtable;
  d_head += fat_dir_hash(MSDOS_I(inode)->i_logstart);

  spin_lock(&sbi->dir_hash_lock);
  hlist_add_head(&MSDOS_I(inode)->i_dir_hash, d_head);
  spin_unlock(&sbi->dir_hash_lock);
 }
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_attach);

void fat_detach(struct inode *inode)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 spin_lock(&sbi->inode_hash_lock);
 MSDOS_I(inode)->i_pos = 0;
 hlist_del_init(&MSDOS_I(inode)->i_fat_hash);
 spin_unlock(&sbi->inode_hash_lock);

 if (S_ISDIR(inode->i_mode) && sbi->options.nfs) {
  spin_lock(&sbi->dir_hash_lock);
  hlist_del_init(&MSDOS_I(inode)->i_dir_hash);
  spin_unlock(&sbi->dir_hash_lock);
 }
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_detach);

struct inode *fat_iget(struct super_block *sb, loff_t i_pos)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 struct hlist_head *head = sbi->inode_hashtable + fat_hash(i_pos);
 struct msdos_inode_info *i;
 struct inode *inode = NULL;

 spin_lock(&sbi->inode_hash_lock);
 hlist_for_each_entry(i, head, i_fat_hash) {
  BUG_ON(i->vfs_inode.i_sb != sb);
  if (i->i_pos != i_pos)
   continue;
  inode = igrab(&i->vfs_inode);
  if (inode)
   break;
 }
 spin_unlock(&sbi->inode_hash_lock);
 return inode;
}

static int is_exec(unsigned char *extension)
{
 unsigned char exe_extensions[] = "EXECOMBAT", *walk;

 for (walk = exe_extensions; *walk; walk += 3)
  if (!strncmp(extension, walk, 3))
   return 1;
 return 0;
}

static int fat_calc_dir_size(struct inode *inode)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 int ret, fclus, dclus;

 inode->i_size = 0;
 if (MSDOS_I(inode)->i_start == 0)
  return 0;

 ret = fat_get_cluster(inode, FAT_ENT_EOF, &fclus, &dclus);
 if (ret < 0)
  return ret;
 inode->i_size = (fclus + 1) << sbi->cluster_bits;

 return 0;
}

static int fat_validate_dir(struct inode *dir)
{
 struct super_block *sb = dir->i_sb;

 if (dir->i_nlink < 2) {
  /* Directory should have "."/".." entries at least. */
  fat_fs_error(sb, "corrupted directory (invalid entries)");
  return -EIO;
 }
 if (MSDOS_I(dir)->i_start == 0 ||
     MSDOS_I(dir)->i_start == MSDOS_SB(sb)->root_cluster) {
  /* Directory should point valid cluster. */
  fat_fs_error(sb, "corrupted directory (invalid i_start)");
  return -EIO;
 }
 return 0;
}

/* doesn't deal with root inode */
int fat_fill_inode(struct inode *inode, struct msdos_dir_entry *de)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 struct timespec64 mtime;
 int error;

 MSDOS_I(inode)->i_pos = 0;
 inode->i_uid = sbi->options.fs_uid;
 inode->i_gid = sbi->options.fs_gid;
 inode_inc_iversion(inode);
 inode->i_generation = get_random_u32();

 if ((de->attr & ATTR_DIR) && !IS_FREE(de->name)) {
  inode->i_generation &= ~1;
  inode->i_mode = fat_make_mode(sbi, de->attr, S_IRWXUGO);
  inode->i_op = sbi->dir_ops;
  inode->i_fop = &fat_dir_operations;

  MSDOS_I(inode)->i_start = fat_get_start(sbi, de);
  MSDOS_I(inode)->i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_start;
  error = fat_calc_dir_size(inode);
  if (error < 0)
   return error;
  MSDOS_I(inode)->mmu_private = inode->i_size;

  set_nlink(inode, fat_subdirs(inode));

  error = fat_validate_dir(inode);
  if (error < 0)
   return error;
 } else { /* not a directory */
  inode->i_generation |= 1;
  inode->i_mode = fat_make_mode(sbi, de->attr,
   ((sbi->options.showexec && !is_exec(de->name + 8))
    ? S_IRUGO|S_IWUGO : S_IRWXUGO));
  MSDOS_I(inode)->i_start = fat_get_start(sbi, de);

  MSDOS_I(inode)->i_logstart = MSDOS_I(inode)->i_start;
  inode->i_size = le32_to_cpu(de->size);
  inode->i_op = &fat_file_inode_operations;
  inode->i_fop = &fat_file_operations;
  inode->i_mapping->a_ops = &fat_aops;
  MSDOS_I(inode)->mmu_private = inode->i_size;
 }
 if (de->attr & ATTR_SYS) {
  if (sbi->options.sys_immutable)
   inode->i_flags |= S_IMMUTABLE;
 }
 fat_save_attrs(inode, de->attr);

 inode->i_blocks = ((inode->i_size + (sbi->cluster_size - 1))
      & ~((loff_t)sbi->cluster_size - 1)) >> 9;

 fat_time_fat2unix(sbi, &mtime, de->time, de->date, 0);
 inode_set_mtime_to_ts(inode, mtime);
 inode_set_ctime_to_ts(inode, mtime);
 if (sbi->options.isvfat) {
  struct timespec64 atime;

  fat_time_fat2unix(sbi, &atime, 0, de->adate, 0);
  inode_set_atime_to_ts(inode, atime);
  fat_time_fat2unix(sbi, &MSDOS_I(inode)->i_crtime, de->ctime,
      de->cdate, de->ctime_cs);
 } else
  inode_set_atime_to_ts(inode, fat_truncate_atime(sbi, &mtime));

 return 0;
}

static inline void fat_lock_build_inode(struct msdos_sb_info *sbi)
{
 if (sbi->options.nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO)
  mutex_lock(&sbi->nfs_build_inode_lock);
}

static inline void fat_unlock_build_inode(struct msdos_sb_info *sbi)
{
 if (sbi->options.nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO)
  mutex_unlock(&sbi->nfs_build_inode_lock);
}

struct inode *fat_build_inode(struct super_block *sb,
   struct msdos_dir_entry *de, loff_t i_pos)
{
 struct inode *inode;
 int err;

 fat_lock_build_inode(MSDOS_SB(sb));
 inode = fat_iget(sb, i_pos);
 if (inode)
  goto out;
 inode = new_inode(sb);
 if (!inode) {
  inode = ERR_PTR(-ENOMEM);
  goto out;
 }
 inode->i_ino = iunique(sb, MSDOS_ROOT_INO);
 inode_set_iversion(inode, 1);
 err = fat_fill_inode(inode, de);
 if (err) {
  iput(inode);
  inode = ERR_PTR(err);
  goto out;
 }
 fat_attach(inode, i_pos);
 insert_inode_hash(inode);
out:
 fat_unlock_build_inode(MSDOS_SB(sb));
 return inode;
}

EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_build_inode);

static int __fat_write_inode(struct inode *inode, int wait);

static void fat_free_eofblocks(struct inode *inode)
{
 /* Release unwritten fallocated blocks on inode eviction. */
 if ((inode->i_blocks << 9) >
   round_up(MSDOS_I(inode)->mmu_private,
    MSDOS_SB(inode->i_sb)->cluster_size)) {
  int err;

  fat_truncate_blocks(inode, MSDOS_I(inode)->mmu_private);
  /* Fallocate results in updating the i_start/iogstart
 * for the zero byte file. So, make it return to
 * original state during evict and commit it to avoid
 * any corruption on the next access to the cluster
 * chain for the file.
 */
  err = __fat_write_inode(inode, inode_needs_sync(inode));
  if (err) {
   fat_msg(inode->i_sb, KERN_WARNING, "Failed to "
     "update on disk inode for unused "
     "fallocated blocks, inode could be "
     "corrupted. Please run fsck");
  }

 }
}

static void fat_evict_inode(struct inode *inode)
{
 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 if (!inode->i_nlink) {
  inode->i_size = 0;
  fat_truncate_blocks(inode, 0);
 } else
  fat_free_eofblocks(inode);

 invalidate_inode_buffers(inode);
 clear_inode(inode);
 fat_cache_inval_inode(inode);
 fat_detach(inode);
}

static void fat_set_state(struct super_block *sb,
   unsigned int set, unsigned int force)
{
 struct buffer_head *bh;
 struct fat_boot_sector *b;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);

 /* do not change any thing if mounted read only */
 if (sb_rdonly(sb) && !force)
  return;

 /* do not change state if fs was dirty */
 if (sbi->dirty) {
  /* warn only on set (mount). */
  if (set)
   fat_msg(sb, KERN_WARNING, "Volume was not properly "
    "unmounted. Some data may be corrupt. "
    "Please run fsck.");
  return;
 }

 bh = sb_bread(sb, 0);
 if (bh == NULL) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "unable to read boot sector "
   "to mark fs as dirty");
  return;
 }

 b = (struct fat_boot_sector *) bh->b_data;

 if (is_fat32(sbi)) {
  if (set)
   b->fat32.state |= FAT_STATE_DIRTY;
  else
   b->fat32.state &= ~FAT_STATE_DIRTY;
 } else /* fat 16 and 12 */ {
  if (set)
   b->fat16.state |= FAT_STATE_DIRTY;
  else
   b->fat16.state &= ~FAT_STATE_DIRTY;
 }

 mark_buffer_dirty(bh);
 sync_dirty_buffer(bh);
 brelse(bh);
}

static void fat_reset_iocharset(struct fat_mount_options *opts)
{
 if (opts->iocharset != fat_default_iocharset) {
  /* Note: opts->iocharset can be NULL here */
  kfree(opts->iocharset);
  opts->iocharset = fat_default_iocharset;
 }
}

static void delayed_free(struct rcu_head *p)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = container_of(p, struct msdos_sb_info, rcu);
 unload_nls(sbi->nls_disk);
 unload_nls(sbi->nls_io);
 fat_reset_iocharset(&sbi->options);
 kfree(sbi);
}

static void fat_put_super(struct super_block *sb)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);

 fat_set_state(sb, 0, 0);

 iput(sbi->fsinfo_inode);
 iput(sbi->fat_inode);

 call_rcu(&sbi->rcu, delayed_free);
}

static struct kmem_cache *fat_inode_cachep;

static struct inode *fat_alloc_inode(struct super_block *sb)
{
 struct msdos_inode_info *ei;
 ei = alloc_inode_sb(sb, fat_inode_cachep, GFP_NOFS);
 if (!ei)
  return NULL;

 init_rwsem(&ei->truncate_lock);
 /* Zeroing to allow iput() even if partial initialized inode. */
 ei->mmu_private = 0;
 ei->i_start = 0;
 ei->i_logstart = 0;
 ei->i_attrs = 0;
 ei->i_pos = 0;
 ei->i_crtime.tv_sec = 0;
 ei->i_crtime.tv_nsec = 0;

 return &ei->vfs_inode;
}

static void fat_free_inode(struct inode *inode)
{
 kmem_cache_free(fat_inode_cachep, MSDOS_I(inode));
}

static void init_once(void *foo)
{
 struct msdos_inode_info *ei = (struct msdos_inode_info *)foo;

 spin_lock_init(&ei->cache_lru_lock);
 ei->nr_caches = 0;
 ei->cache_valid_id = FAT_CACHE_VALID + 1;
 INIT_LIST_HEAD(&ei->cache_lru);
 INIT_HLIST_NODE(&ei->i_fat_hash);
 INIT_HLIST_NODE(&ei->i_dir_hash);
 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
}

static int __init fat_init_inodecache(void)
{
 fat_inode_cachep = kmem_cache_create("fat_inode_cache",
          sizeof(struct msdos_inode_info),
          0, (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
      SLAB_ACCOUNT),
          init_once);
 if (fat_inode_cachep == NULL)
  return -ENOMEM;
 return 0;
}

static void __exit fat_destroy_inodecache(void)
{
 /*
 * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
 * destroy cache.
 */
 rcu_barrier();
 kmem_cache_destroy(fat_inode_cachep);
}

int fat_reconfigure(struct fs_context *fc)
{
 bool new_rdonly;
 struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 fc->sb_flags |= SB_NODIRATIME | (sbi->options.isvfat ? 0 : SB_NOATIME);

 sync_filesystem(sb);

 /* make sure we update state on remount. */
 new_rdonly = fc->sb_flags & SB_RDONLY;
 if (new_rdonly != sb_rdonly(sb)) {
  if (new_rdonly)
   fat_set_state(sb, 0, 0);
  else
   fat_set_state(sb, 1, 1);
 }
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_reconfigure);

static int fat_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
{
 struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 u64 id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);

 /* If the count of free cluster is still unknown, counts it here. */
 if (sbi->free_clusters == -1 || !sbi->free_clus_valid) {
  int err = fat_count_free_clusters(dentry->d_sb);
  if (err)
   return err;
 }

 buf->f_type = dentry->d_sb->s_magic;
 buf->f_bsize = sbi->cluster_size;
 buf->f_blocks = sbi->max_cluster - FAT_START_ENT;
 buf->f_bfree = sbi->free_clusters;
 buf->f_bavail = sbi->free_clusters;
 buf->f_fsid = u64_to_fsid(id);
 buf->f_namelen =
  (sbi->options.isvfat ? FAT_LFN_LEN : 12) * NLS_MAX_CHARSET_SIZE;

 return 0;
}

static int __fat_write_inode(struct inode *inode, int wait)
{
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
 struct buffer_head *bh;
 struct msdos_dir_entry *raw_entry;
 struct timespec64 mtime;
 loff_t i_pos;
 sector_t blocknr;
 int err, offset;

 if (inode->i_ino == MSDOS_ROOT_INO)
  return 0;

retry:
 i_pos = fat_i_pos_read(sbi, inode);
 if (!i_pos)
  return 0;

 fat_get_blknr_offset(sbi, i_pos, &blocknr, &offset);
 bh = sb_bread(sb, blocknr);
 if (!bh) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "unable to read inode block "
         "for updating (i_pos %lld)", i_pos);
  return -EIO;
 }
 spin_lock(&sbi->inode_hash_lock);
 if (i_pos != MSDOS_I(inode)->i_pos) {
  spin_unlock(&sbi->inode_hash_lock);
  brelse(bh);
  goto retry;
 }

 raw_entry = &((struct msdos_dir_entry *) (bh->b_data))[offset];
 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
  raw_entry->size = 0;
 else
  raw_entry->size = cpu_to_le32(inode->i_size);
 raw_entry->attr = fat_make_attrs(inode);
 fat_set_start(raw_entry, MSDOS_I(inode)->i_logstart);
 mtime = inode_get_mtime(inode);
 fat_time_unix2fat(sbi, &mtime, &raw_entry->time,
     &raw_entry->date, NULL);
 if (sbi->options.isvfat) {
  struct timespec64 ts = inode_get_atime(inode);
  __le16 atime;

  fat_time_unix2fat(sbi, &ts, &atime, &raw_entry->adate, NULL);
  fat_time_unix2fat(sbi, &MSDOS_I(inode)->i_crtime, &raw_entry->ctime,
      &raw_entry->cdate, &raw_entry->ctime_cs);
 }
 spin_unlock(&sbi->inode_hash_lock);
 mark_buffer_dirty(bh);
 err = 0;
 if (wait)
  err = sync_dirty_buffer(bh);
 brelse(bh);
 return err;
}

static int fat_write_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc)
{
 int err;

 if (inode->i_ino == MSDOS_FSINFO_INO) {
  struct super_block *sb = inode->i_sb;

  mutex_lock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
  err = fat_clusters_flush(sb);
  mutex_unlock(&MSDOS_SB(sb)->s_lock);
 } else
  err = __fat_write_inode(inode, wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL);

 return err;
}

int fat_sync_inode(struct inode *inode)
{
 return __fat_write_inode(inode, 1);
}

EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_sync_inode);

static int fat_show_options(struct seq_file *m, struct dentry *root);
static const struct super_operations fat_sops = {
 .alloc_inode = fat_alloc_inode,
 .free_inode = fat_free_inode,
 .write_inode = fat_write_inode,
 .evict_inode = fat_evict_inode,
 .put_super = fat_put_super,
 .statfs  = fat_statfs,
 .show_options = fat_show_options,
};

static int fat_show_options(struct seq_file *m, struct dentry *root)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(root->d_sb);
 struct fat_mount_options *opts = &sbi->options;
 int isvfat = opts->isvfat;

 if (!uid_eq(opts->fs_uid, GLOBAL_ROOT_UID))
  seq_printf(m, ",uid=%u",
    from_kuid_munged(&init_user_ns, opts->fs_uid));
 if (!gid_eq(opts->fs_gid, GLOBAL_ROOT_GID))
  seq_printf(m, ",gid=%u",
    from_kgid_munged(&init_user_ns, opts->fs_gid));
 seq_printf(m, ",fmask=%04o", opts->fs_fmask);
 seq_printf(m, ",dmask=%04o", opts->fs_dmask);
 if (opts->allow_utime)
  seq_printf(m, ",allow_utime=%04o", opts->allow_utime);
 if (sbi->nls_disk)
  /* strip "cp" prefix from displayed option */
  seq_printf(m, ",codepage=%s", &sbi->nls_disk->charset[2]);
 if (isvfat) {
  if (sbi->nls_io)
   seq_printf(m, ",iocharset=%s", sbi->nls_io->charset);

  switch (opts->shortname) {
  case VFAT_SFN_DISPLAY_WIN95 | VFAT_SFN_CREATE_WIN95:
   seq_puts(m, ",shortname=win95");
   break;
  case VFAT_SFN_DISPLAY_WINNT | VFAT_SFN_CREATE_WINNT:
   seq_puts(m, ",shortname=winnt");
   break;
  case VFAT_SFN_DISPLAY_WINNT | VFAT_SFN_CREATE_WIN95:
   seq_puts(m, ",shortname=mixed");
   break;
  case VFAT_SFN_DISPLAY_LOWER | VFAT_SFN_CREATE_WIN95:
   seq_puts(m, ",shortname=lower");
   break;
  default:
   seq_puts(m, ",shortname=unknown");
   break;
  }
 }
 if (opts->name_check != 'n')
  seq_printf(m, ",check=%c", opts->name_check);
 if (opts->usefree)
  seq_puts(m, ",usefree");
 if (opts->quiet)
  seq_puts(m, ",quiet");
 if (opts->showexec)
  seq_puts(m, ",showexec");
 if (opts->sys_immutable)
  seq_puts(m, ",sys_immutable");
 if (!isvfat) {
  if (opts->dotsOK)
   seq_puts(m, ",dotsOK=yes");
  if (opts->nocase)
   seq_puts(m, ",nocase");
 } else {
  if (opts->utf8)
   seq_puts(m, ",utf8");
  if (opts->unicode_xlate)
   seq_puts(m, ",uni_xlate");
  if (!opts->numtail)
   seq_puts(m, ",nonumtail");
  if (opts->rodir)
   seq_puts(m, ",rodir");
 }
 if (opts->flush)
  seq_puts(m, ",flush");
 if (opts->tz_set) {
  if (opts->time_offset)
   seq_printf(m, ",time_offset=%d", opts->time_offset);
  else
   seq_puts(m, ",tz=UTC");
 }
 if (opts->errors == FAT_ERRORS_CONT)
  seq_puts(m, ",errors=continue");
 else if (opts->errors == FAT_ERRORS_PANIC)
  seq_puts(m, ",errors=panic");
 else
  seq_puts(m, ",errors=remount-ro");
 if (opts->nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO)
  seq_puts(m, ",nfs=nostale_ro");
 else if (opts->nfs)
  seq_puts(m, ",nfs=stale_rw");
 if (opts->discard)
  seq_puts(m, ",discard");
 if (opts->dos1xfloppy)
  seq_puts(m, ",dos1xfloppy");

 return 0;
}

enum {
 Opt_check, Opt_uid, Opt_gid, Opt_umask, Opt_dmask, Opt_fmask,
 Opt_allow_utime, Opt_codepage, Opt_usefree, Opt_nocase, Opt_quiet,
 Opt_showexec, Opt_debug, Opt_immutable, Opt_dots, Opt_dotsOK,
 Opt_charset, Opt_shortname, Opt_utf8, Opt_utf8_bool,
 Opt_uni_xl, Opt_uni_xl_bool, Opt_nonumtail, Opt_nonumtail_bool,
 Opt_obsolete, Opt_flush, Opt_tz, Opt_rodir, Opt_errors, Opt_discard,
 Opt_nfs, Opt_nfs_enum, Opt_time_offset, Opt_dos1xfloppy,
};

static const struct constant_table fat_param_check[] = {
 {"relaxed", 'r'},
 {"r",  'r'},
 {"strict", 's'},
 {"s",  's'},
 {"normal", 'n'},
 {"n",  'n'},
 {}
};

static const struct constant_table fat_param_tz[] = {
 {"UTC",  0},
 {}
};

static const struct constant_table fat_param_errors[] = {
 {"continue", FAT_ERRORS_CONT},
 {"panic", FAT_ERRORS_PANIC},
 {"remount-ro", FAT_ERRORS_RO},
 {}
};


static const struct constant_table fat_param_nfs[] = {
 {"stale_rw", FAT_NFS_STALE_RW},
 {"nostale_ro", FAT_NFS_NOSTALE_RO},
 {}
};

/*
 * These are all obsolete but we still reject invalid options.
 * The corresponding values are therefore meaningless.
 */
static const struct constant_table fat_param_conv[] = {
 {"binary", 0},
 {"text", 0},
 {"auto", 0},
 {"b",  0},
 {"t",  0},
 {"a",  0},
 {}
};

/* Core options. See below for vfat and msdos extras */
const struct fs_parameter_spec fat_param_spec[] = {
 fsparam_enum ("check", Opt_check, fat_param_check),
 fsparam_uid ("uid",  Opt_uid),
 fsparam_gid ("gid",  Opt_gid),
 fsparam_u32oct ("umask", Opt_umask),
 fsparam_u32oct ("dmask", Opt_dmask),
 fsparam_u32oct ("fmask", Opt_fmask),
 fsparam_u32oct ("allow_utime", Opt_allow_utime),
 fsparam_u32 ("codepage", Opt_codepage),
 fsparam_flag ("usefree", Opt_usefree),
 fsparam_flag ("nocase", Opt_nocase),
 fsparam_flag ("quiet", Opt_quiet),
 fsparam_flag ("showexec", Opt_showexec),
 fsparam_flag ("debug", Opt_debug),
 fsparam_flag ("sys_immutable", Opt_immutable),
 fsparam_flag ("flush", Opt_flush),
 fsparam_enum ("tz",  Opt_tz, fat_param_tz),
 fsparam_s32 ("time_offset", Opt_time_offset),
 fsparam_enum ("errors", Opt_errors, fat_param_errors),
 fsparam_flag ("discard", Opt_discard),
 fsparam_flag ("nfs",  Opt_nfs),
 fsparam_enum ("nfs",  Opt_nfs_enum, fat_param_nfs),
 fsparam_flag ("dos1xfloppy", Opt_dos1xfloppy),
 __fsparam(fs_param_is_enum, "conv",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, fat_param_conv),
 __fsparam(fs_param_is_u32, "fat",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, NULL),
 __fsparam(fs_param_is_u32, "blocksize",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, NULL),
 __fsparam(fs_param_is_string, "cvf_format",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, NULL),
 __fsparam(fs_param_is_string, "cvf_options",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, NULL),
 __fsparam(NULL,   "posix",
    Opt_obsolete, fs_param_deprecated, NULL),
 {}
};
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_param_spec);

static const struct fs_parameter_spec msdos_param_spec[] = {
 fsparam_flag_no ("dots", Opt_dots),
 fsparam_bool ("dotsOK", Opt_dotsOK),
 {}
};

static const struct constant_table fat_param_shortname[] = {
 {"lower", VFAT_SFN_DISPLAY_LOWER | VFAT_SFN_CREATE_WIN95},
 {"win95", VFAT_SFN_DISPLAY_WIN95 | VFAT_SFN_CREATE_WIN95},
 {"winnt", VFAT_SFN_DISPLAY_WINNT | VFAT_SFN_CREATE_WINNT},
 {"mixed", VFAT_SFN_DISPLAY_WINNT | VFAT_SFN_CREATE_WIN95},
 {}
};

static const struct fs_parameter_spec vfat_param_spec[] = {
 fsparam_string ("iocharset", Opt_charset),
 fsparam_enum ("shortname", Opt_shortname, fat_param_shortname),
 fsparam_flag ("utf8", Opt_utf8),
 fsparam_bool ("utf8", Opt_utf8_bool),
 fsparam_flag ("uni_xlate", Opt_uni_xl),
 fsparam_bool ("uni_xlate", Opt_uni_xl_bool),
 fsparam_flag ("nonumtail", Opt_nonumtail),
 fsparam_bool ("nonumtail", Opt_nonumtail_bool),
 fsparam_flag ("rodir", Opt_rodir),
 {}
};

int fat_parse_param(struct fs_context *fc, struct fs_parameter *param,
      bool is_vfat)
{
 struct fat_mount_options *opts = fc->fs_private;
 struct fs_parse_result result;
 int opt;

 /* remount options have traditionally been ignored */
 if (fc->purpose == FS_CONTEXT_FOR_RECONFIGURE)
  return 0;

 opt = fs_parse(fc, fat_param_spec, param, &result);
 /* If option not found in fat_param_spec, try vfat/msdos options */
 if (opt == -ENOPARAM) {
  if (is_vfat)
   opt = fs_parse(fc, vfat_param_spec, param, &result);
  else
   opt = fs_parse(fc, msdos_param_spec, param, &result);
 }

 if (opt < 0)
  return opt;

 switch (opt) {
 case Opt_check:
  opts->name_check = result.uint_32;
  break;
 case Opt_usefree:
  opts->usefree = 1;
  break;
 case Opt_nocase:
  if (!is_vfat)
   opts->nocase = 1;
  else {
   /* for backward compatibility */
   opts->shortname = VFAT_SFN_DISPLAY_WIN95
    | VFAT_SFN_CREATE_WIN95;
  }
  break;
 case Opt_quiet:
  opts->quiet = 1;
  break;
 case Opt_showexec:
  opts->showexec = 1;
  break;
 case Opt_debug:
  opts->debug = 1;
  break;
 case Opt_immutable:
  opts->sys_immutable = 1;
  break;
 case Opt_uid:
  opts->fs_uid = result.uid;
  break;
 case Opt_gid:
  opts->fs_gid = result.gid;
  break;
 case Opt_umask:
  opts->fs_fmask = opts->fs_dmask = result.uint_32;
  break;
 case Opt_dmask:
  opts->fs_dmask = result.uint_32;
  break;
 case Opt_fmask:
  opts->fs_fmask = result.uint_32;
  break;
 case Opt_allow_utime:
  opts->allow_utime = result.uint_32 & (S_IWGRP | S_IWOTH);
  break;
 case Opt_codepage:
  opts->codepage = result.uint_32;
  break;
 case Opt_flush:
  opts->flush = 1;
  break;
 case Opt_time_offset:
  /*
 * GMT+-12 zones may have DST corrections so at least
 * 13 hours difference is needed. Make the limit 24
 * just in case someone invents something unusual.
 */
  if (result.int_32 < -24 * 60 || result.int_32 > 24 * 60)
   return -EINVAL;
  opts->tz_set = 1;
  opts->time_offset = result.int_32;
  break;
 case Opt_tz:
  opts->tz_set = 1;
  opts->time_offset = result.uint_32;
  break;
 case Opt_errors:
  opts->errors = result.uint_32;
  break;
 case Opt_nfs:
  opts->nfs = FAT_NFS_STALE_RW;
  break;
 case Opt_nfs_enum:
  opts->nfs = result.uint_32;
  break;
 case Opt_dos1xfloppy:
  opts->dos1xfloppy = 1;
  break;

 /* msdos specific */
 case Opt_dots: /* dots / nodots */
  opts->dotsOK = !result.negated;
  break;
 case Opt_dotsOK: /* dotsOK = yes/no */
  opts->dotsOK = result.boolean;
  break;

 /* vfat specific */
 case Opt_charset:
  fat_reset_iocharset(opts);
  opts->iocharset = param->string;
  param->string = NULL; /* Steal string */
  break;
 case Opt_shortname:
  opts->shortname = result.uint_32;
  break;
 case Opt_utf8:
  opts->utf8 = 1;
  break;
 case Opt_utf8_bool:
  opts->utf8 = result.boolean;
  break;
 case Opt_uni_xl:
  opts->unicode_xlate = 1;
  break;
 case Opt_uni_xl_bool:
  opts->unicode_xlate = result.boolean;
  break;
 case Opt_nonumtail:
  opts->numtail = 0; /* negated option */
  break;
 case Opt_nonumtail_bool:
  opts->numtail = !result.boolean; /* negated option */
  break;
 case Opt_rodir:
  opts->rodir = 1;
  break;
 case Opt_discard:
  opts->discard = 1;
  break;

 /* obsolete mount options */
 case Opt_obsolete:
  printk(KERN_INFO "FAT-fs: \"%s\" option is obsolete, "
   "not supported now", param->key);
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_parse_param);

static int fat_read_root(struct inode *inode)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(inode->i_sb);
 int error;

 MSDOS_I(inode)->i_pos = MSDOS_ROOT_INO;
 inode->i_uid = sbi->options.fs_uid;
 inode->i_gid = sbi->options.fs_gid;
 inode_inc_iversion(inode);
 inode->i_generation = 0;
 inode->i_mode = fat_make_mode(sbi, ATTR_DIR, S_IRWXUGO);
 inode->i_op = sbi->dir_ops;
 inode->i_fop = &fat_dir_operations;
 if (is_fat32(sbi)) {
  MSDOS_I(inode)->i_start = sbi->root_cluster;
  error = fat_calc_dir_size(inode);
  if (error < 0)
   return error;
 } else {
  MSDOS_I(inode)->i_start = 0;
  inode->i_size = sbi->dir_entries * sizeof(struct msdos_dir_entry);
 }
 inode->i_blocks = ((inode->i_size + (sbi->cluster_size - 1))
      & ~((loff_t)sbi->cluster_size - 1)) >> 9;
 MSDOS_I(inode)->i_logstart = 0;
 MSDOS_I(inode)->mmu_private = inode->i_size;

 fat_save_attrs(inode, ATTR_DIR);
 inode_set_mtime_to_ts(inode,
         inode_set_atime_to_ts(inode, inode_set_ctime(inode, 0, 0)));
 set_nlink(inode, fat_subdirs(inode)+2);

 return 0;
}

static unsigned long calc_fat_clusters(struct super_block *sb)
{
 struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);

 /* Divide first to avoid overflow */
 if (!is_fat12(sbi)) {
  unsigned long ent_per_sec = sb->s_blocksize * 8 / sbi->fat_bits;
  return ent_per_sec * sbi->fat_length;
 }

 return sbi->fat_length * sb->s_blocksize * 8 / sbi->fat_bits;
}

static bool fat_bpb_is_zero(struct fat_boot_sector *b)
{
 if (get_unaligned_le16(&b->sector_size))
  return false;
 if (b->sec_per_clus)
  return false;
 if (b->reserved)
  return false;
 if (b->fats)
  return false;
 if (get_unaligned_le16(&b->dir_entries))
  return false;
 if (get_unaligned_le16(&b->sectors))
  return false;
 if (b->media)
  return false;
 if (b->fat_length)
  return false;
 if (b->secs_track)
  return false;
 if (b->heads)
  return false;
 return true;
}

static int fat_read_bpb(struct super_block *sb, struct fat_boot_sector *b,
 int silent, struct fat_bios_param_block *bpb)
{
 int error = -EINVAL;

 /* Read in BPB ... */
 memset(bpb, 0, sizeof(*bpb));
 bpb->fat_sector_size = get_unaligned_le16(&b->sector_size);
 bpb->fat_sec_per_clus = b->sec_per_clus;
 bpb->fat_reserved = le16_to_cpu(b->reserved);
 bpb->fat_fats = b->fats;
 bpb->fat_dir_entries = get_unaligned_le16(&b->dir_entries);
 bpb->fat_sectors = get_unaligned_le16(&b->sectors);
 bpb->fat_fat_length = le16_to_cpu(b->fat_length);
 bpb->fat_total_sect = le32_to_cpu(b->total_sect);

 bpb->fat16_state = b->fat16.state;
 bpb->fat16_vol_id = get_unaligned_le32(b->fat16.vol_id);

 bpb->fat32_length = le32_to_cpu(b->fat32.length);
 bpb->fat32_root_cluster = le32_to_cpu(b->fat32.root_cluster);
 bpb->fat32_info_sector = le16_to_cpu(b->fat32.info_sector);
 bpb->fat32_state = b->fat32.state;
 bpb->fat32_vol_id = get_unaligned_le32(b->fat32.vol_id);

 /* Validate this looks like a FAT filesystem BPB */
 if (!bpb->fat_reserved) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR,
    "bogus number of reserved sectors");
  goto out;
 }
 if (!bpb->fat_fats) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bogus number of FAT structure");
  goto out;
 }

 /*
 * Earlier we checked here that b->secs_track and b->head are nonzero,
 * but it turns out valid FAT filesystems can have zero there.
 */

 if (!fat_valid_media(b->media)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "invalid media value (0x%02x)",
    (unsigned)b->media);
  goto out;
 }

 if (!is_power_of_2(bpb->fat_sector_size)
     || (bpb->fat_sector_size < 512)
     || (bpb->fat_sector_size > 4096)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bogus logical sector size %u",
          (unsigned)bpb->fat_sector_size);
  goto out;
 }

 if (!is_power_of_2(bpb->fat_sec_per_clus)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bogus sectors per cluster %u",
    (unsigned)bpb->fat_sec_per_clus);
  goto out;
 }

 if (bpb->fat_fat_length == 0 && bpb->fat32_length == 0) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bogus number of FAT sectors");
  goto out;
 }

 error = 0;

out:
 return error;
}

static int fat_read_static_bpb(struct super_block *sb,
 struct fat_boot_sector *b, int silent,
 struct fat_bios_param_block *bpb)
{
 static const char *notdos1x = "This doesn't look like a DOS 1.x volume";
 sector_t bd_sects = bdev_nr_sectors(sb->s_bdev);
 struct fat_floppy_defaults *fdefaults = NULL;
 int error = -EINVAL;
 unsigned i;

 /* 16-bit DOS 1.x reliably wrote bootstrap short-jmp code */
 if (b->ignored[0] != 0xeb || b->ignored[2] != 0x90) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR,
    "%s; no bootstrapping code", notdos1x);
  goto out;
 }

 /*
 * If any value in this region is non-zero, it isn't archaic
 * DOS.
 */
 if (!fat_bpb_is_zero(b)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR,
    "%s; DOS 2.x BPB is non-zero", notdos1x);
  goto out;
 }

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(floppy_defaults); i++) {
  if (floppy_defaults[i].nr_sectors == bd_sects) {
   fdefaults = &floppy_defaults[i];
   break;
  }
 }

 if (fdefaults == NULL) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_WARNING,
    "This looks like a DOS 1.x volume, but isn't a recognized floppy size (%llu sectors)",
    (u64)bd_sects);
  goto out;
 }

 if (!silent)
  fat_msg(sb, KERN_INFO,
   "This looks like a DOS 1.x volume; assuming default BPB values");

 memset(bpb, 0, sizeof(*bpb));
 bpb->fat_sector_size = SECTOR_SIZE;
 bpb->fat_sec_per_clus = fdefaults->sec_per_clus;
 bpb->fat_reserved = 1;
 bpb->fat_fats = 2;
 bpb->fat_dir_entries = fdefaults->dir_entries;
 bpb->fat_sectors = fdefaults->nr_sectors;
 bpb->fat_fat_length = fdefaults->fat_length;

 error = 0;

out:
 return error;
}

/*
 * Read the super block of an MS-DOS FS.
 */
int fat_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc,
     void (*setup)(struct super_block *))
{
 struct fat_mount_options *opts = fc->fs_private;
 int silent = fc->sb_flags & SB_SILENT;
 struct inode *root_inode = NULL, *fat_inode = NULL;
 struct inode *fsinfo_inode = NULL;
 struct buffer_head *bh;
 struct fat_bios_param_block bpb;
 struct msdos_sb_info *sbi;
 u16 logical_sector_size;
 u32 total_sectors, total_clusters, fat_clusters, rootdir_sectors;
 long error;
 char buf[50];
 struct timespec64 ts;

 /*
 * GFP_KERNEL is ok here, because while we do hold the
 * superblock lock, memory pressure can't call back into
 * the filesystem, since we're only just about to mount
 * it and have no inodes etc active!
 */
 sbi = kzalloc(sizeof(struct msdos_sb_info), GFP_KERNEL);
 if (!sbi)
  return -ENOMEM;
 sb->s_fs_info = sbi;

 sb->s_flags |= SB_NODIRATIME;
 sb->s_magic = MSDOS_SUPER_MAGIC;
 sb->s_op = &fat_sops;
 sb->s_export_op = &fat_export_ops;
 /*
 * fat timestamps are complex and truncated by fat itself, so
 * we set 1 here to be fast
 */
 sb->s_time_gran = 1;
 mutex_init(&sbi->nfs_build_inode_lock);
 ratelimit_state_init(&sbi->ratelimit, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);

 /* UTF-8 doesn't provide FAT semantics */
 if (!strcmp(opts->iocharset, "utf8")) {
  fat_msg(sb, KERN_WARNING, "utf8 is not a recommended IO charset"
         " for FAT filesystems, filesystem will be"
         " case sensitive!");
 }

 /* If user doesn't specify allow_utime, it's initialized from dmask. */
 if (opts->allow_utime == (unsigned short)-1)
  opts->allow_utime = ~opts->fs_dmask & (S_IWGRP | S_IWOTH);
 if (opts->unicode_xlate)
  opts->utf8 = 0;
 if (opts->nfs == FAT_NFS_NOSTALE_RO) {
  sb->s_flags |= SB_RDONLY;
  sb->s_export_op = &fat_export_ops_nostale;
 }

 /* Apply parsed options to sbi (structure copy) */
 sbi->options = *opts;
 /* Transfer ownership of iocharset to sbi->options */
 opts->iocharset = NULL;

 setup(sb); /* flavour-specific stuff that needs options */

 error = -EIO;
 sb_min_blocksize(sb, 512);
 bh = sb_bread(sb, 0);
 if (bh == NULL) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "unable to read boot sector");
  goto out_fail;
 }

 error = fat_read_bpb(sb, (struct fat_boot_sector *)bh->b_data, silent,
  &bpb);
 if (error == -EINVAL && sbi->options.dos1xfloppy)
  error = fat_read_static_bpb(sb,
   (struct fat_boot_sector *)bh->b_data, silent, &bpb);
 brelse(bh);

 if (error == -EINVAL)
  goto out_invalid;
 else if (error)
  goto out_fail;

 logical_sector_size = bpb.fat_sector_size;
 sbi->sec_per_clus = bpb.fat_sec_per_clus;

 error = -EIO;
 if (logical_sector_size < sb->s_blocksize) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "logical sector size too small for device"
         " (logical sector size = %u)", logical_sector_size);
  goto out_fail;
 }

 if (logical_sector_size > sb->s_blocksize) {
  struct buffer_head *bh_resize;

  if (!sb_set_blocksize(sb, logical_sector_size)) {
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "unable to set blocksize %u",
          logical_sector_size);
   goto out_fail;
  }

  /* Verify that the larger boot sector is fully readable */
  bh_resize = sb_bread(sb, 0);
  if (bh_resize == NULL) {
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "unable to read boot sector"
          " (logical sector size = %lu)",
          sb->s_blocksize);
   goto out_fail;
  }
  brelse(bh_resize);
 }

 mutex_init(&sbi->s_lock);
 sbi->cluster_size = sb->s_blocksize * sbi->sec_per_clus;
 sbi->cluster_bits = ffs(sbi->cluster_size) - 1;
 sbi->fats = bpb.fat_fats;
 sbi->fat_bits = 0;  /* Don't know yet */
 sbi->fat_start = bpb.fat_reserved;
 sbi->fat_length = bpb.fat_fat_length;
 sbi->root_cluster = 0;
 sbi->free_clusters = -1; /* Don't know yet */
 sbi->free_clus_valid = 0;
 sbi->prev_free = FAT_START_ENT;
 sb->s_maxbytes = 0xffffffff;
 fat_time_fat2unix(sbi, &ts, 0, cpu_to_le16(FAT_DATE_MIN), 0);
 sb->s_time_min = ts.tv_sec;

 fat_time_fat2unix(sbi, &ts, cpu_to_le16(FAT_TIME_MAX),
     cpu_to_le16(FAT_DATE_MAX), 0);
 sb->s_time_max = ts.tv_sec;

 if (!sbi->fat_length && bpb.fat32_length) {
  struct fat_boot_fsinfo *fsinfo;
  struct buffer_head *fsinfo_bh;

  /* Must be FAT32 */
  sbi->fat_bits = 32;
  sbi->fat_length = bpb.fat32_length;
  sbi->root_cluster = bpb.fat32_root_cluster;

  /* MC - if info_sector is 0, don't multiply by 0 */
  sbi->fsinfo_sector = bpb.fat32_info_sector;
  if (sbi->fsinfo_sector == 0)
   sbi->fsinfo_sector = 1;

  fsinfo_bh = sb_bread(sb, sbi->fsinfo_sector);
  if (fsinfo_bh == NULL) {
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bread failed, FSINFO block"
          " (sector = %lu)", sbi->fsinfo_sector);
   goto out_fail;
  }

  fsinfo = (struct fat_boot_fsinfo *)fsinfo_bh->b_data;
  if (!IS_FSINFO(fsinfo)) {
   fat_msg(sb, KERN_WARNING, "Invalid FSINFO signature: "
          "0x%08x, 0x%08x (sector = %lu)",
          le32_to_cpu(fsinfo->signature1),
          le32_to_cpu(fsinfo->signature2),
          sbi->fsinfo_sector);
  } else {
   if (sbi->options.usefree)
    sbi->free_clus_valid = 1;
   sbi->free_clusters = le32_to_cpu(fsinfo->free_clusters);
   sbi->prev_free = le32_to_cpu(fsinfo->next_cluster);
  }

  brelse(fsinfo_bh);
 }

 /* interpret volume ID as a little endian 32 bit integer */
 if (is_fat32(sbi))
  sbi->vol_id = bpb.fat32_vol_id;
 else /* fat 16 or 12 */
  sbi->vol_id = bpb.fat16_vol_id;

 __le32 vol_id_le = cpu_to_le32(sbi->vol_id);
 super_set_uuid(sb, (void *) &vol_id_le, sizeof(vol_id_le));

 sbi->dir_per_block = sb->s_blocksize / sizeof(struct msdos_dir_entry);
 sbi->dir_per_block_bits = ffs(sbi->dir_per_block) - 1;

 sbi->dir_start = sbi->fat_start + sbi->fats * sbi->fat_length;
 sbi->dir_entries = bpb.fat_dir_entries;
 if (sbi->dir_entries & (sbi->dir_per_block - 1)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "bogus number of directory entries"
          " (%u)", sbi->dir_entries);
  goto out_invalid;
 }

 rootdir_sectors = sbi->dir_entries
  * sizeof(struct msdos_dir_entry) / sb->s_blocksize;
 sbi->data_start = sbi->dir_start + rootdir_sectors;
 total_sectors = bpb.fat_sectors;
 if (total_sectors == 0)
  total_sectors = bpb.fat_total_sect;

 total_clusters = (total_sectors - sbi->data_start) / sbi->sec_per_clus;

 if (!is_fat32(sbi))
  sbi->fat_bits = (total_clusters > MAX_FAT12) ? 16 : 12;

 /* some OSes set FAT_STATE_DIRTY and clean it on unmount. */
 if (is_fat32(sbi))
  sbi->dirty = bpb.fat32_state & FAT_STATE_DIRTY;
 else /* fat 16 or 12 */
  sbi->dirty = bpb.fat16_state & FAT_STATE_DIRTY;

 /* check that FAT table does not overflow */
 fat_clusters = calc_fat_clusters(sb);
 total_clusters = min(total_clusters, fat_clusters - FAT_START_ENT);
 if (total_clusters > max_fat(sb)) {
  if (!silent)
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "count of clusters too big (%u)",
          total_clusters);
  goto out_invalid;
 }

 sbi->max_cluster = total_clusters + FAT_START_ENT;
 /* check the free_clusters, it's not necessarily correct */
 if (sbi->free_clusters != -1 && sbi->free_clusters > total_clusters)
  sbi->free_clusters = -1;
 /* check the prev_free, it's not necessarily correct */
 sbi->prev_free %= sbi->max_cluster;
 if (sbi->prev_free < FAT_START_ENT)
  sbi->prev_free = FAT_START_ENT;

 /* set up enough so that it can read an inode */
 fat_hash_init(sb);
 dir_hash_init(sb);
 fat_ent_access_init(sb);

 /*
 * The low byte of the first FAT entry must have the same value as
 * the media field of the boot sector. But in real world, too many
 * devices are writing wrong values. So, removed that validity check.
 *
 * The removed check compared the first FAT entry to a value dependent
 * on the media field like this:
 * == (0x0F00 | media), for FAT12
 * == (0XFF00 | media), for FAT16
 * == (0x0FFFFF | media), for FAT32
 */

 error = -EINVAL;
 sprintf(buf, "cp%d", sbi->options.codepage);
 sbi->nls_disk = load_nls(buf);
 if (!sbi->nls_disk) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "codepage %s not found", buf);
  goto out_fail;
 }

 /* FIXME: utf8 is using iocharset for upper/lower conversion */
 if (sbi->options.isvfat) {
  sbi->nls_io = load_nls(sbi->options.iocharset);
  if (!sbi->nls_io) {
   fat_msg(sb, KERN_ERR, "IO charset %s not found",
          sbi->options.iocharset);
   goto out_fail;
  }
 }

 error = -ENOMEM;
 fat_inode = new_inode(sb);
 if (!fat_inode)
  goto out_fail;
 sbi->fat_inode = fat_inode;

 fsinfo_inode = new_inode(sb);
 if (!fsinfo_inode)
  goto out_fail;
 fsinfo_inode->i_ino = MSDOS_FSINFO_INO;
 sbi->fsinfo_inode = fsinfo_inode;
 insert_inode_hash(fsinfo_inode);

 root_inode = new_inode(sb);
 if (!root_inode)
  goto out_fail;
 root_inode->i_ino = MSDOS_ROOT_INO;
 inode_set_iversion(root_inode, 1);
 error = fat_read_root(root_inode);
 if (error < 0) {
  iput(root_inode);
  goto out_fail;
 }
 error = -ENOMEM;
 insert_inode_hash(root_inode);
 fat_attach(root_inode, 0);
 sb->s_root = d_make_root(root_inode);
 if (!sb->s_root) {
  fat_msg(sb, KERN_ERR, "get root inode failed");
  goto out_fail;
 }

 if (sbi->options.discard && !bdev_max_discard_sectors(sb->s_bdev))
  fat_msg(sb, KERN_WARNING,
   "mounting with \"discard\" option, but the device does not support discard");

 fat_set_state(sb, 1, 0);
 return 0;

out_invalid:
 error = -EINVAL;
 if (!silent)
  fat_msg(sb, KERN_INFO, "Can't find a valid FAT filesystem");

out_fail:
 iput(fsinfo_inode);
 iput(fat_inode);
 unload_nls(sbi->nls_io);
 unload_nls(sbi->nls_disk);
 fat_reset_iocharset(&sbi->options);
 sb->s_fs_info = NULL;
 kfree(sbi);
 return error;
}

EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_fill_super);

/*
 * helper function for fat_flush_inodes.  This writes both the inode
 * and the file data blocks, waiting for in flight data blocks before
 * the start of the call.  It does not wait for any io started
 * during the call
 */
static int writeback_inode(struct inode *inode)
{

 int ret;

 /* if we used wait=1, sync_inode_metadata waits for the io for the
* inode to finish.  So wait=0 is sent down to sync_inode_metadata
* and filemap_fdatawrite is used for the data blocks
*/
 ret = sync_inode_metadata(inode, 0);
 if (!ret)
  ret = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 return ret;
}

/*
 * write data and metadata corresponding to i1 and i2.  The io is
 * started but we do not wait for any of it to finish.
 *
 * filemap_flush is used for the block device, so if there is a dirty
 * page for a block already in flight, we will not wait and start the
 * io over again
 */
int fat_flush_inodes(struct super_block *sb, struct inode *i1, struct inode *i2)
{
 int ret = 0;
 if (!MSDOS_SB(sb)->options.flush)
  return 0;
 if (i1)
  ret = writeback_inode(i1);
 if (!ret && i2)
  ret = writeback_inode(i2);
 if (!ret)
  ret = sync_blockdev_nowait(sb->s_bdev);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_flush_inodes);

int fat_init_fs_context(struct fs_context *fc, bool is_vfat)
{
 struct fat_mount_options *opts;

 opts = kzalloc(sizeof(*opts), GFP_KERNEL);
 if (!opts)
  return -ENOMEM;

 opts->isvfat = is_vfat;
 opts->fs_uid = current_uid();
 opts->fs_gid = current_gid();
 opts->fs_fmask = opts->fs_dmask = current_umask();
 opts->allow_utime = -1;
 opts->codepage = fat_default_codepage;
 fat_reset_iocharset(opts);
 if (is_vfat) {
  opts->shortname = VFAT_SFN_DISPLAY_WINNT|VFAT_SFN_CREATE_WIN95;
  opts->rodir = 0;
 } else {
  opts->shortname = 0;
  opts->rodir = 1;
 }
 opts->name_check = 'n';
 opts->quiet = opts->showexec = opts->sys_immutable = opts->dotsOK =  0;
 opts->unicode_xlate = 0;
 opts->numtail = 1;
 opts->usefree = opts->nocase = 0;
 opts->tz_set = 0;
 opts->nfs = 0;
 opts->errors = FAT_ERRORS_RO;
 opts->debug = 0;

 opts->utf8 = IS_ENABLED(CONFIG_FAT_DEFAULT_UTF8) && is_vfat;

 fc->fs_private = opts;
 /* fc->ops assigned by caller */

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_init_fs_context);

void fat_free_fc(struct fs_context *fc)
{
 struct fat_mount_options *opts = fc->fs_private;

 if (opts->iocharset != fat_default_iocharset)
  kfree(opts->iocharset);
 kfree(fc->fs_private);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(fat_free_fc);

static int __init init_fat_fs(void)
{
 int err;

 err = fat_cache_init();
 if (err)
  return err;

 err = fat_init_inodecache();
 if (err)
  goto failed;

 return 0;

failed:
 fat_cache_destroy();
 return err;
}

static void __exit exit_fat_fs(void)
{
 fat_cache_destroy();
 fat_destroy_inodecache();
}

module_init(init_fat_fs)
module_exit(exit_fat_fs)

MODULE_DESCRIPTION("Core FAT filesystem support");
MODULE_LICENSE("GPL");