Quelle  inode.c   Sprache: C

/*
 * Compressed rom filesystem for Linux.
 *
 * Copyright (C) 1999 Linus Torvalds.
 *
 * This file is released under the GPL.
 */

/*
 * These are the VFS interfaces to the compressed rom filesystem.
 * The actual compression is based on zlib, see the other files.
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/ramfs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/super.h>
#include <linux/fs_context.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/vfs.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <uapi/linux/cramfs_fs.h>
#include <linux/uaccess.h>

#include "internal.h"

/*
 * cramfs super-block data in memory
 */
struct cramfs_sb_info {
 unsigned long magic;
 unsigned long size;
 unsigned long blocks;
 unsigned long files;
 unsigned long flags;
 void *linear_virt_addr;
 resource_size_t linear_phys_addr;
 size_t mtd_point_size;
};

static inline struct cramfs_sb_info *CRAMFS_SB(struct super_block *sb)
{
 return sb->s_fs_info;
}

static const struct super_operations cramfs_ops;
static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations;
static const struct file_operations cramfs_directory_operations;
static const struct file_operations cramfs_physmem_fops;
static const struct address_space_operations cramfs_aops;

static DEFINE_MUTEX(read_mutex);


/* These macros may change in future, to provide better st_ino semantics. */
#define OFFSET(x) ((x)->i_ino)

static unsigned long cramino(const struct cramfs_inode *cino, unsigned int offset)
{
 if (!cino->offset)
  return offset + 1;
 if (!cino->size)
  return offset + 1;

 /*
 * The file mode test fixes buggy mkcramfs implementations where
 * cramfs_inode->offset is set to a non zero value for entries
 * which did not contain data, like devices node and fifos.
 */
 switch (cino->mode & S_IFMT) {
 case S_IFREG:
 case S_IFDIR:
 case S_IFLNK:
  return cino->offset << 2;
 default:
  break;
 }
 return offset + 1;
}

static struct inode *get_cramfs_inode(struct super_block *sb,
 const struct cramfs_inode *cramfs_inode, unsigned int offset)
{
 struct inode *inode;
 static struct timespec64 zerotime;

 inode = iget_locked(sb, cramino(cramfs_inode, offset));
 if (!inode)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 if (!(inode->i_state & I_NEW))
  return inode;

 switch (cramfs_inode->mode & S_IFMT) {
 case S_IFREG:
  inode->i_fop = &generic_ro_fops;
  inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
  if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) &&
      CRAMFS_SB(sb)->flags & CRAMFS_FLAG_EXT_BLOCK_POINTERS &&
      CRAMFS_SB(sb)->linear_phys_addr)
   inode->i_fop = &cramfs_physmem_fops;
  break;
 case S_IFDIR:
  inode->i_op = &cramfs_dir_inode_operations;
  inode->i_fop = &cramfs_directory_operations;
  break;
 case S_IFLNK:
  inode->i_op = &page_symlink_inode_operations;
  inode_nohighmem(inode);
  inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
  break;
 case S_IFCHR:
 case S_IFBLK:
 case S_IFIFO:
 case S_IFSOCK:
  init_special_inode(inode, cramfs_inode->mode,
    old_decode_dev(cramfs_inode->size));
  break;
 default:
  printk(KERN_DEBUG "CRAMFS: Invalid file type 0%04o for inode %lu.\n",
         inode->i_mode, inode->i_ino);
  iget_failed(inode);
  return ERR_PTR(-EIO);
 }

 inode->i_mode = cramfs_inode->mode;
 i_uid_write(inode, cramfs_inode->uid);
 i_gid_write(inode, cramfs_inode->gid);

 /* if the lower 2 bits are zero, the inode contains data */
 if (!(inode->i_ino & 3)) {
  inode->i_size = cramfs_inode->size;
  inode->i_blocks = (cramfs_inode->size - 1) / 512 + 1;
 }

 /* Struct copy intentional */
 inode_set_mtime_to_ts(inode,
         inode_set_atime_to_ts(inode, inode_set_ctime_to_ts(inode, zerotime)));
 /* inode->i_nlink is left 1 - arguably wrong for directories,
   but it's the best we can do without reading the directory
   contents.  1 yields the right result in GNU find, even
   without -noleaf option. */

 unlock_new_inode(inode);

 return inode;
}

/*
 * We have our own block cache: don't fill up the buffer cache
 * with the rom-image, because the way the filesystem is set
 * up the accesses should be fairly regular and cached in the
 * page cache and dentry tree anyway..
 *
 * This also acts as a way to guarantee contiguous areas of up to
 * BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE, so that the caller doesn't need to
 * worry about end-of-buffer issues even when decompressing a full
 * page cache.
 *
 * Note: This is all optimized away at compile time when
 *       CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV=n.
 */
#define READ_BUFFERS (2)
/* NEXT_BUFFER(): Loop over [0..(READ_BUFFERS-1)]. */
#define NEXT_BUFFER(_ix) ((_ix) ^ 1)

/*
 * BLKS_PER_BUF_SHIFT should be at least 2 to allow for "compressed"
 * data that takes up more space than the original and with unlucky
 * alignment.
 */
#define BLKS_PER_BUF_SHIFT (2)
#define BLKS_PER_BUF  (1 << BLKS_PER_BUF_SHIFT)
#define BUFFER_SIZE  (BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE)

static unsigned char read_buffers[READ_BUFFERS][BUFFER_SIZE];
static unsigned buffer_blocknr[READ_BUFFERS];
static struct super_block *buffer_dev[READ_BUFFERS];
static int next_buffer;

/*
 * Populate our block cache and return a pointer to it.
 */
static void *cramfs_blkdev_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
    unsigned int len)
{
 struct address_space *mapping = sb->s_bdev->bd_mapping;
 struct file_ra_state ra = {};
 struct page *pages[BLKS_PER_BUF];
 unsigned i, blocknr, buffer;
 unsigned long devsize;
 char *data;

 if (!len)
  return NULL;
 blocknr = offset >> PAGE_SHIFT;
 offset &= PAGE_SIZE - 1;

 /* Check if an existing buffer already has the data.. */
 for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++) {
  unsigned int blk_offset;

  if (buffer_dev[i] != sb)
   continue;
  if (blocknr < buffer_blocknr[i])
   continue;
  blk_offset = (blocknr - buffer_blocknr[i]) << PAGE_SHIFT;
  blk_offset += offset;
  if (blk_offset > BUFFER_SIZE ||
      blk_offset + len > BUFFER_SIZE)
   continue;
  return read_buffers[i] + blk_offset;
 }

 devsize = bdev_nr_bytes(sb->s_bdev) >> PAGE_SHIFT;

 /* Ok, read in BLKS_PER_BUF pages completely first. */
 file_ra_state_init(&ra, mapping);
 page_cache_sync_readahead(mapping, &ra, NULL, blocknr, BLKS_PER_BUF);

 for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
  struct page *page = NULL;

  if (blocknr + i < devsize) {
   page = read_mapping_page(mapping, blocknr + i, NULL);
   /* synchronous error? */
   if (IS_ERR(page))
    page = NULL;
  }
  pages[i] = page;
 }

 buffer = next_buffer;
 next_buffer = NEXT_BUFFER(buffer);
 buffer_blocknr[buffer] = blocknr;
 buffer_dev[buffer] = sb;

 data = read_buffers[buffer];
 for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
  struct page *page = pages[i];

  if (page) {
   memcpy_from_page(data, page, 0, PAGE_SIZE);
   put_page(page);
  } else
   memset(data, 0, PAGE_SIZE);
  data += PAGE_SIZE;
 }
 return read_buffers[buffer] + offset;
}

/*
 * Return a pointer to the linearly addressed cramfs image in memory.
 */
static void *cramfs_direct_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
    unsigned int len)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);

 if (!len)
  return NULL;
 if (len > sbi->size || offset > sbi->size - len)
  return page_address(ZERO_PAGE(0));
 return sbi->linear_virt_addr + offset;
}

/*
 * Returns a pointer to a buffer containing at least LEN bytes of
 * filesystem starting at byte offset OFFSET into the filesystem.
 */
static void *cramfs_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
    unsigned int len)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);

 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sbi->linear_virt_addr)
  return cramfs_direct_read(sb, offset, len);
 else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV))
  return cramfs_blkdev_read(sb, offset, len);
 else
  return NULL;
}

/*
 * For a mapping to be possible, we need a range of uncompressed and
 * contiguous blocks. Return the offset for the first block and number of
 * valid blocks for which that is true, or zero otherwise.
 */
static u32 cramfs_get_block_range(struct inode *inode, u32 pgoff, u32 *pages)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 int i;
 u32 *blockptrs, first_block_addr;

 /*
 * We can dereference memory directly here as this code may be
 * reached only when there is a direct filesystem image mapping
 * available in memory.
 */
 blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode) + pgoff * 4);
 first_block_addr = blockptrs[0] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 i = 0;
 do {
  u32 block_off = i * (PAGE_SIZE >> CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT);
  u32 expect = (first_block_addr + block_off) |
        CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR |
        CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED;
  if (blockptrs[i] != expect) {
   pr_debug("range: block %d/%d got %#x expects %#x\n",
     pgoff+i, pgoff + *pages - 1,
     blockptrs[i], expect);
   if (i == 0)
    return 0;
   break;
  }
 } while (++i < *pages);

 *pages = i;
 return first_block_addr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
}

#ifdef CONFIG_MMU

/*
 * Return true if the last page of a file in the filesystem image contains
 * some other data that doesn't belong to that file. It is assumed that the
 * last block is CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR | CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED
 * (verified by cramfs_get_block_range() and directly accessible in memory.
 */
static bool cramfs_last_page_is_shared(struct inode *inode)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 u32 partial, last_page, blockaddr, *blockptrs;
 char *tail_data;

 partial = offset_in_page(inode->i_size);
 if (!partial)
  return false;
 last_page = inode->i_size >> PAGE_SHIFT;
 blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode));
 blockaddr = blockptrs[last_page] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 blockaddr <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 tail_data = sbi->linear_virt_addr + blockaddr + partial;
 return memchr_inv(tail_data, 0, PAGE_SIZE - partial) ? true : false;
}

static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 unsigned int pages, max_pages, offset;
 unsigned long address, pgoff = vma->vm_pgoff;
 char *bailout_reason;
 int ret;

 ret = generic_file_readonly_mmap(file, vma);
 if (ret)
  return ret;

 /*
 * Now try to pre-populate ptes for this vma with a direct
 * mapping avoiding memory allocation when possible.
 */

 /* Could COW work here? */
 bailout_reason = "vma is writable";
 if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
  goto bailout;

 max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 bailout_reason = "beyond file limit";
 if (pgoff >= max_pages)
  goto bailout;
 pages = min(vma_pages(vma), max_pages - pgoff);

 offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &pages);
 bailout_reason = "unsuitable block layout";
 if (!offset)
  goto bailout;
 address = sbi->linear_phys_addr + offset;
 bailout_reason = "data is not page aligned";
 if (!PAGE_ALIGNED(address))
  goto bailout;

 /* Don't map the last page if it contains some other data */
 if (pgoff + pages == max_pages && cramfs_last_page_is_shared(inode)) {
  pr_debug("mmap: %pD: last page is shared\n", file);
  pages--;
 }

 if (!pages) {
  bailout_reason = "no suitable block remaining";
  goto bailout;
 }

 if (pages == vma_pages(vma)) {
  /*
 * The entire vma is mappable. remap_pfn_range() will
 * make it distinguishable from a non-direct mapping
 * in /proc/<pid>/maps by substituting the file offset
 * with the actual physical address.
 */
  ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, address >> PAGE_SHIFT,
          pages * PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot);
 } else {
  /*
 * Let's create a mixed map if we can't map it all.
 * The normal paging machinery will take care of the
 * unpopulated ptes via cramfs_read_folio().
 */
  int i;
  vm_flags_set(vma, VM_MIXEDMAP);
  for (i = 0; i < pages && !ret; i++) {
   vm_fault_t vmf;
   unsigned long off = i * PAGE_SIZE;
   vmf = vmf_insert_mixed(vma, vma->vm_start + off,
     PHYS_PFN(address + off));
   if (vmf & VM_FAULT_ERROR)
    ret = vm_fault_to_errno(vmf, 0);
  }
 }

 if (!ret)
  pr_debug("mapped %pD[%lu] at 0x%08lx (%u/%lu pages) "
    "to vma 0x%08lx, page_prot 0x%llx\n", file,
    pgoff, address, pages, vma_pages(vma), vma->vm_start,
    (unsigned long long)pgprot_val(vma->vm_page_prot));
 return ret;

bailout:
 pr_debug("%pD[%lu]: direct mmap impossible: %s\n",
   file, pgoff, bailout_reason);
 /* Didn't manage any direct map, but normal paging is still possible */
 return 0;
}

#else /* CONFIG_MMU */

static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
{
 return is_nommu_shared_mapping(vma->vm_flags) ? 0 : -ENOSYS;
}

static unsigned long cramfs_physmem_get_unmapped_area(struct file *file,
   unsigned long addr, unsigned long len,
   unsigned long pgoff, unsigned long flags)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 unsigned int pages, block_pages, max_pages, offset;

 pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 if (pgoff >= max_pages || pages > max_pages - pgoff)
  return -EINVAL;
 block_pages = pages;
 offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &block_pages);
 if (!offset || block_pages != pages)
  return -ENOSYS;
 addr = sbi->linear_phys_addr + offset;
 pr_debug("get_unmapped for %pD ofs %#lx siz %lu at 0x%08lx\n",
   file, pgoff*PAGE_SIZE, len, addr);
 return addr;
}

static unsigned int cramfs_physmem_mmap_capabilities(struct file *file)
{
 return NOMMU_MAP_COPY | NOMMU_MAP_DIRECT |
        NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_EXEC;
}

#endif /* CONFIG_MMU */

static const struct file_operations cramfs_physmem_fops = {
 .llseek   = generic_file_llseek,
 .read_iter  = generic_file_read_iter,
 .splice_read  = filemap_splice_read,
 .mmap   = cramfs_physmem_mmap,
#ifndef CONFIG_MMU
 .get_unmapped_area = cramfs_physmem_get_unmapped_area,
 .mmap_capabilities = cramfs_physmem_mmap_capabilities,
#endif
};

static void cramfs_kill_sb(struct super_block *sb)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);

 generic_shutdown_super(sb);

 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sb->s_mtd) {
  if (sbi && sbi->mtd_point_size)
   mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, sbi->mtd_point_size);
  put_mtd_device(sb->s_mtd);
  sb->s_mtd = NULL;
 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV) && sb->s_bdev) {
  sync_blockdev(sb->s_bdev);
  bdev_fput(sb->s_bdev_file);
 }
 kfree(sbi);
}

static int cramfs_reconfigure(struct fs_context *fc)
{
 sync_filesystem(fc->root->d_sb);
 fc->sb_flags |= SB_RDONLY;
 return 0;
}

static int cramfs_read_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc,
        struct cramfs_super *super)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 unsigned long root_offset;
 bool silent = fc->sb_flags & SB_SILENT;

 /* We don't know the real size yet */
 sbi->size = PAGE_SIZE;

 /* Read the first block and get the superblock from it */
 mutex_lock(&read_mutex);
 memcpy(super, cramfs_read(sb, 0, sizeof(*super)), sizeof(*super));
 mutex_unlock(&read_mutex);

 /* Do sanity checks on the superblock */
 if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
  /* check for wrong endianness */
  if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND) {
   if (!silent)
    errorfc(fc, "wrong endianness");
   return -EINVAL;
  }

  /* check at 512 byte offset */
  mutex_lock(&read_mutex);
  memcpy(super,
         cramfs_read(sb, 512, sizeof(*super)),
         sizeof(*super));
  mutex_unlock(&read_mutex);
  if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
   if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND && !silent)
    errorfc(fc, "wrong endianness");
   else if (!silent)
    errorfc(fc, "wrong magic");
   return -EINVAL;
  }
 }

 /* get feature flags first */
 if (super->flags & ~CRAMFS_SUPPORTED_FLAGS) {
  errorfc(fc, "unsupported filesystem features");
  return -EINVAL;
 }

 /* Check that the root inode is in a sane state */
 if (!S_ISDIR(super->root.mode)) {
  errorfc(fc, "root is not a directory");
  return -EINVAL;
 }
 /* correct strange, hard-coded permissions of mkcramfs */
 super->root.mode |= 0555;

 root_offset = super->root.offset << 2;
 if (super->flags & CRAMFS_FLAG_FSID_VERSION_2) {
  sbi->size = super->size;
  sbi->blocks = super->fsid.blocks;
  sbi->files = super->fsid.files;
 } else {
  sbi->size = 1<<28;
  sbi->blocks = 0;
  sbi->files = 0;
 }
 sbi->magic = super->magic;
 sbi->flags = super->flags;
 if (root_offset == 0)
  infofc(fc, "empty filesystem");
 else if (!(super->flags & CRAMFS_FLAG_SHIFTED_ROOT_OFFSET) &&
   ((root_offset != sizeof(struct cramfs_super)) &&
    (root_offset != 512 + sizeof(struct cramfs_super))))
 {
  errorfc(fc, "bad root offset %lu", root_offset);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int cramfs_finalize_super(struct super_block *sb,
     struct cramfs_inode *cramfs_root)
{
 struct inode *root;

 /* Set it all up.. */
 sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 sb->s_time_min = 0;
 sb->s_time_max = 0;
 sb->s_op = &cramfs_ops;
 root = get_cramfs_inode(sb, cramfs_root, 0);
 if (IS_ERR(root))
  return PTR_ERR(root);
 sb->s_root = d_make_root(root);
 if (!sb->s_root)
  return -ENOMEM;
 return 0;
}

static int cramfs_blkdev_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi;
 struct cramfs_super super;
 int i, err;

 sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 if (!sbi)
  return -ENOMEM;
 sb->s_fs_info = sbi;

 /* Invalidate the read buffers on mount: think disk change.. */
 for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++)
  buffer_blocknr[i] = -1;

 err = cramfs_read_super(sb, fc, &super);
 if (err)
  return err;
 return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
}

static int cramfs_mtd_fill_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
{
 struct cramfs_sb_info *sbi;
 struct cramfs_super super;
 int err;

 sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 if (!sbi)
  return -ENOMEM;
 sb->s_fs_info = sbi;

 /* Map only one page for now.  Will remap it when fs size is known. */
 err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE, &sbi->mtd_point_size,
   &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 if (err || sbi->mtd_point_size != PAGE_SIZE) {
  pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
         sb->s_mtd->name);
  return err ? : -ENODATA;
 }

 pr_info("checking physical address %pap for linear cramfs image\n",
  &sbi->linear_phys_addr);
 err = cramfs_read_super(sb, fc, &super);
 if (err)
  return err;

 /* Remap the whole filesystem now */
 pr_info("linear cramfs image on mtd:%s appears to be %lu KB in size\n",
  sb->s_mtd->name, sbi->size/1024);
 mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE);
 err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, sbi->size, &sbi->mtd_point_size,
   &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 if (err || sbi->mtd_point_size != sbi->size) {
  pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
         sb->s_mtd->name);
  return err ? : -ENODATA;
 }

 return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
}

static int cramfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
{
 struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 u64 id = 0;

 if (sb->s_bdev)
  id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);
 else if (sb->s_dev)
  id = huge_encode_dev(sb->s_dev);

 buf->f_type = CRAMFS_MAGIC;
 buf->f_bsize = PAGE_SIZE;
 buf->f_blocks = CRAMFS_SB(sb)->blocks;
 buf->f_bfree = 0;
 buf->f_bavail = 0;
 buf->f_files = CRAMFS_SB(sb)->files;
 buf->f_ffree = 0;
 buf->f_fsid = u64_to_fsid(id);
 buf->f_namelen = CRAMFS_MAXPATHLEN;
 return 0;
}

/*
 * Read a cramfs directory entry.
 */
static int cramfs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 char *buf;
 unsigned int offset;

 /* Offset within the thing. */
 if (ctx->pos >= inode->i_size)
  return 0;
 offset = ctx->pos;
 /* Directory entries are always 4-byte aligned */
 if (offset & 3)
  return -EINVAL;

 buf = kmalloc(CRAMFS_MAXPATHLEN, GFP_KERNEL);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;

 while (offset < inode->i_size) {
  struct cramfs_inode *de;
  unsigned long nextoffset;
  char *name;
  ino_t ino;
  umode_t mode;
  int namelen;

  mutex_lock(&read_mutex);
  de = cramfs_read(sb, OFFSET(inode) + offset, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
  name = (char *)(de+1);

  /*
 * Namelengths on disk are shifted by two
 * and the name padded out to 4-byte boundaries
 * with zeroes.
 */
  namelen = de->namelen << 2;
  memcpy(buf, name, namelen);
  ino = cramino(de, OFFSET(inode) + offset);
  mode = de->mode;
  mutex_unlock(&read_mutex);
  nextoffset = offset + sizeof(*de) + namelen;
  for (;;) {
   if (!namelen) {
    kfree(buf);
    return -EIO;
   }
   if (buf[namelen-1])
    break;
   namelen--;
  }
  if (!dir_emit(ctx, buf, namelen, ino, mode >> 12))
   break;

  ctx->pos = offset = nextoffset;
 }
 kfree(buf);
 return 0;
}

/*
 * Lookup and fill in the inode data..
 */
static struct dentry *cramfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags)
{
 unsigned int offset = 0;
 struct inode *inode = NULL;
 int sorted;

 mutex_lock(&read_mutex);
 sorted = CRAMFS_SB(dir->i_sb)->flags & CRAMFS_FLAG_SORTED_DIRS;
 while (offset < dir->i_size) {
  struct cramfs_inode *de;
  char *name;
  int namelen, retval;
  int dir_off = OFFSET(dir) + offset;

  de = cramfs_read(dir->i_sb, dir_off, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
  name = (char *)(de+1);

  /* Try to take advantage of sorted directories */
  if (sorted && (dentry->d_name.name[0] < name[0]))
   break;

  namelen = de->namelen << 2;
  offset += sizeof(*de) + namelen;

  /* Quick check that the name is roughly the right length */
  if (((dentry->d_name.len + 3) & ~3) != namelen)
   continue;

  for (;;) {
   if (!namelen) {
    inode = ERR_PTR(-EIO);
    goto out;
   }
   if (name[namelen-1])
    break;
   namelen--;
  }
  if (namelen != dentry->d_name.len)
   continue;
  retval = memcmp(dentry->d_name.name, name, namelen);
  if (retval > 0)
   continue;
  if (!retval) {
   inode = get_cramfs_inode(dir->i_sb, de, dir_off);
   break;
  }
  /* else (retval < 0) */
  if (sorted)
   break;
 }
out:
 mutex_unlock(&read_mutex);
 return d_splice_alias(inode, dentry);
}

static int cramfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 u32 maxblock;
 int bytes_filled;
 void *pgdata;
 bool success = false;

 maxblock = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 bytes_filled = 0;
 pgdata = kmap_local_folio(folio, 0);

 if (folio->index < maxblock) {
  struct super_block *sb = inode->i_sb;
  u32 blkptr_offset = OFFSET(inode) + folio->index * 4;
  u32 block_ptr, block_start, block_len;
  bool uncompressed, direct;

  mutex_lock(&read_mutex);
  block_ptr = *(u32 *) cramfs_read(sb, blkptr_offset, 4);
  uncompressed = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED);
  direct = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR);
  block_ptr &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;

  if (direct) {
   /*
 * The block pointer is an absolute start pointer,
 * shifted by 2 bits. The size is included in the
 * first 2 bytes of the data block when compressed,
 * or PAGE_SIZE otherwise.
 */
   block_start = block_ptr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
   if (uncompressed) {
    block_len = PAGE_SIZE;
    /* if last block: cap to file length */
    if (folio->index == maxblock - 1)
     block_len =
      offset_in_page(inode->i_size);
   } else {
    block_len = *(u16 *)
     cramfs_read(sb, block_start, 2);
    block_start += 2;
   }
  } else {
   /*
 * The block pointer indicates one past the end of
 * the current block (start of next block). If this
 * is the first block then it starts where the block
 * pointer table ends, otherwise its start comes
 * from the previous block's pointer.
 */
   block_start = OFFSET(inode) + maxblock * 4;
   if (folio->index)
    block_start = *(u32 *)
     cramfs_read(sb, blkptr_offset - 4, 4);
   /* Beware... previous ptr might be a direct ptr */
   if (unlikely(block_start & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR)) {
    /* See comments on earlier code. */
    u32 prev_start = block_start;
    block_start = prev_start & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
    block_start <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
    if (prev_start & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED) {
     block_start += PAGE_SIZE;
    } else {
     block_len = *(u16 *)
      cramfs_read(sb, block_start, 2);
     block_start += 2 + block_len;
    }
   }
   block_start &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
   block_len = block_ptr - block_start;
  }

  if (block_len == 0)
   ; /* hole */
  else if (unlikely(block_len > 2*PAGE_SIZE ||
      (uncompressed && block_len > PAGE_SIZE))) {
   mutex_unlock(&read_mutex);
   pr_err("bad data blocksize %u\n", block_len);
   goto err;
  } else if (uncompressed) {
   memcpy(pgdata,
          cramfs_read(sb, block_start, block_len),
          block_len);
   bytes_filled = block_len;
  } else {
   bytes_filled = cramfs_uncompress_block(pgdata,
     PAGE_SIZE,
     cramfs_read(sb, block_start, block_len),
     block_len);
  }
  mutex_unlock(&read_mutex);
  if (unlikely(bytes_filled < 0))
   goto err;
 }

 memset(pgdata + bytes_filled, 0, PAGE_SIZE - bytes_filled);
 flush_dcache_folio(folio);

 success = true;
err:
 kunmap_local(pgdata);
 folio_end_read(folio, success);
 return 0;
}

static const struct address_space_operations cramfs_aops = {
 .read_folio = cramfs_read_folio
};

/*
 * Our operations:
 */

/*
 * A directory can only readdir
 */
static const struct file_operations cramfs_directory_operations = {
 .llseek  = generic_file_llseek,
 .read  = generic_read_dir,
 .iterate_shared = cramfs_readdir,
};

static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations = {
 .lookup  = cramfs_lookup,
};

static const struct super_operations cramfs_ops = {
 .statfs  = cramfs_statfs,
};

static int cramfs_get_tree(struct fs_context *fc)
{
 int ret = -ENOPROTOOPT;

 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD)) {
  ret = get_tree_mtd(fc, cramfs_mtd_fill_super);
  if (!ret)
   return 0;
 }
 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV))
  ret = get_tree_bdev(fc, cramfs_blkdev_fill_super);
 return ret;
}

static const struct fs_context_operations cramfs_context_ops = {
 .get_tree = cramfs_get_tree,
 .reconfigure = cramfs_reconfigure,
};

/*
 * Set up the filesystem mount context.
 */
static int cramfs_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
 fc->ops = &cramfs_context_ops;
 return 0;
}

static struct file_system_type cramfs_fs_type = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .name  = "cramfs",
 .init_fs_context = cramfs_init_fs_context,
 .kill_sb = cramfs_kill_sb,
 .fs_flags = FS_REQUIRES_DEV,
};
MODULE_ALIAS_FS("cramfs");

static int __init init_cramfs_fs(void)
{
 int rv;

 rv = cramfs_uncompress_init();
 if (rv < 0)
  return rv;
 rv = register_filesystem(&cramfs_fs_type);
 if (rv < 0)
  cramfs_uncompress_exit();
 return rv;
}

static void __exit exit_cramfs_fs(void)
{
 cramfs_uncompress_exit();
 unregister_filesystem(&cramfs_fs_type);
}

module_init(init_cramfs_fs)
module_exit(exit_cramfs_fs)
MODULE_DESCRIPTION("Compressed ROM file system support");
MODULE_LICENSE("GPL");