Quelle  copy_up.c   Sprache: unbekannt

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *
 * Copyright (C) 2011 Novell Inc.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/fileattr.h>
#include <linux/splice.h>
#include <linux/xattr.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/cred.h>
#include <linux/namei.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/exportfs.h>
#include "overlayfs.h"

#define OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE (1 << 20)

static int ovl_ccup_set(const char *buf, const struct kernel_param *param)
{
 pr_warn("\"check_copy_up\" module option is obsolete\n");
 return 0;
}

static int ovl_ccup_get(char *buf, const struct kernel_param *param)
{
 return sprintf(buf, "N\n");
}

module_param_call(check_copy_up, ovl_ccup_set, ovl_ccup_get, NULL, 0644);
MODULE_PARM_DESC(check_copy_up, "Obsolete; does nothing");

static bool ovl_must_copy_xattr(const char *name)
{
 return !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_ACCESS) ||
        !strcmp(name, XATTR_POSIX_ACL_DEFAULT) ||
        !strncmp(name, XATTR_SECURITY_PREFIX, XATTR_SECURITY_PREFIX_LEN);
}

static int ovl_copy_acl(struct ovl_fs *ofs, const struct path *path,
   struct dentry *dentry, const char *acl_name)
{
 int err;
 struct posix_acl *clone, *real_acl = NULL;

 real_acl = ovl_get_acl_path(path, acl_name, false);
 if (!real_acl)
  return 0;

 if (IS_ERR(real_acl)) {
  err = PTR_ERR(real_acl);
  if (err == -ENODATA || err == -EOPNOTSUPP)
   return 0;
  return err;
 }

 clone = posix_acl_clone(real_acl, GFP_KERNEL);
 posix_acl_release(real_acl); /* release original acl */
 if (!clone)
  return -ENOMEM;

 err = ovl_do_set_acl(ofs, dentry, acl_name, clone);

 /* release cloned acl */
 posix_acl_release(clone);
 return err;
}

int ovl_copy_xattr(struct super_block *sb, const struct path *oldpath, struct dentry *new)
{
 struct dentry *old = oldpath->dentry;
 ssize_t list_size, size, value_size = 0;
 char *buf, *name, *value = NULL;
 int error = 0;
 size_t slen;

 if (!old->d_inode->i_op->listxattr || !new->d_inode->i_op->listxattr)
  return 0;

 list_size = vfs_listxattr(old, NULL, 0);
 if (list_size <= 0) {
  if (list_size == -EOPNOTSUPP)
   return 0;
  return list_size;
 }

 buf = kvzalloc(list_size, GFP_KERNEL);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;

 list_size = vfs_listxattr(old, buf, list_size);
 if (list_size <= 0) {
  error = list_size;
  goto out;
 }

 for (name = buf; list_size; name += slen) {
  slen = strnlen(name, list_size) + 1;

  /* underlying fs providing us with an broken xattr list? */
  if (WARN_ON(slen > list_size)) {
   error = -EIO;
   break;
  }
  list_size -= slen;

  if (ovl_is_private_xattr(sb, name))
   continue;

  error = security_inode_copy_up_xattr(old, name);
  if (error == -ECANCELED) {
   error = 0;
   continue; /* Discard */
  }
  if (error < 0 && error != -EOPNOTSUPP)
   break;

  if (is_posix_acl_xattr(name)) {
   error = ovl_copy_acl(OVL_FS(sb), oldpath, new, name);
   if (!error)
    continue;
   /* POSIX ACLs must be copied. */
   break;
  }

retry:
  size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, value, value_size);
  if (size == -ERANGE)
   size = ovl_do_getxattr(oldpath, name, NULL, 0);

  if (size < 0) {
   error = size;
   break;
  }

  if (size > value_size) {
   void *new;

   new = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
   if (!new) {
    error = -ENOMEM;
    break;
   }
   kvfree(value);
   value = new;
   value_size = size;
   goto retry;
  }

  error = ovl_do_setxattr(OVL_FS(sb), new, name, value, size, 0);
  if (error) {
   if (error != -EOPNOTSUPP || ovl_must_copy_xattr(name))
    break;

   /* Ignore failure to copy unknown xattrs */
   error = 0;
  }
 }
 kvfree(value);
out:
 kvfree(buf);
 return error;
}

static int ovl_copy_fileattr(struct inode *inode, const struct path *old,
        const struct path *new)
{
 struct file_kattr oldfa = { .flags_valid = true };
 struct file_kattr newfa = { .flags_valid = true };
 int err;

 err = ovl_real_fileattr_get(old, &oldfa);
 if (err) {
  /* Ntfs-3g returns -EINVAL for "no fileattr support" */
  if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL)
   return 0;
  pr_warn("failed to retrieve lower fileattr (%pd2, err=%i)\n",
   old->dentry, err);
  return err;
 }

 /*
 * We cannot set immutable and append-only flags on upper inode,
 * because we would not be able to link upper inode to upper dir
 * not set overlay private xattr on upper inode.
 * Store these flags in overlay.protattr xattr instead.
 */
 if (oldfa.flags & OVL_PROT_FS_FLAGS_MASK) {
  err = ovl_set_protattr(inode, new->dentry, &oldfa);
  if (err == -EPERM)
   pr_warn_once("copying fileattr: no xattr on upper\n");
  else if (err)
   return err;
 }

 /* Don't bother copying flags if none are set */
 if (!(oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK))
  return 0;

 err = ovl_real_fileattr_get(new, &newfa);
 if (err) {
  /*
 * Returning an error if upper doesn't support fileattr will
 * result in a regression, so revert to the old behavior.
 */
  if (err == -ENOTTY || err == -EINVAL) {
   pr_warn_once("copying fileattr: no support on upper\n");
   return 0;
  }
  pr_warn("failed to retrieve upper fileattr (%pd2, err=%i)\n",
   new->dentry, err);
  return err;
 }

 BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK & ~FS_COMMON_FL);
 newfa.flags &= ~OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK;
 newfa.flags |= (oldfa.flags & OVL_COPY_FS_FLAGS_MASK);

 BUILD_BUG_ON(OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK & ~FS_XFLAG_COMMON);
 newfa.fsx_xflags &= ~OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK;
 newfa.fsx_xflags |= (oldfa.fsx_xflags & OVL_COPY_FSX_FLAGS_MASK);

 return ovl_real_fileattr_set(new, &newfa);
}

static int ovl_verify_area(loff_t pos, loff_t pos2, loff_t len, loff_t totlen)
{
 loff_t tmp;

 if (pos != pos2)
  return -EIO;
 if (pos < 0 || len < 0 || totlen < 0)
  return -EIO;
 if (check_add_overflow(pos, len, &tmp))
  return -EIO;
 return 0;
}

static int ovl_sync_file(struct path *path)
{
 struct file *new_file;
 int err;

 new_file = ovl_path_open(path, O_LARGEFILE | O_RDONLY);
 if (IS_ERR(new_file))
  return PTR_ERR(new_file);

 err = vfs_fsync(new_file, 0);
 fput(new_file);

 return err;
}

static int ovl_copy_up_file(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *dentry,
       struct file *new_file, loff_t len,
       bool datasync)
{
 struct path datapath;
 struct file *old_file;
 loff_t old_pos = 0;
 loff_t new_pos = 0;
 loff_t cloned;
 loff_t data_pos = -1;
 loff_t hole_len;
 bool skip_hole = false;
 int error = 0;

 ovl_path_lowerdata(dentry, &datapath);
 if (WARN_ON_ONCE(datapath.dentry == NULL) ||
     WARN_ON_ONCE(len < 0))
  return -EIO;

 old_file = ovl_path_open(&datapath, O_LARGEFILE | O_RDONLY);
 if (IS_ERR(old_file))
  return PTR_ERR(old_file);

 /* Try to use clone_file_range to clone up within the same fs */
 cloned = vfs_clone_file_range(old_file, 0, new_file, 0, len, 0);
 if (cloned == len)
  goto out_fput;

 /* Couldn't clone, so now we try to copy the data */
 error = rw_verify_area(READ, old_file, &old_pos, len);
 if (!error)
  error = rw_verify_area(WRITE, new_file, &new_pos, len);
 if (error)
  goto out_fput;

 /* Check if lower fs supports seek operation */
 if (old_file->f_mode & FMODE_LSEEK)
  skip_hole = true;

 while (len) {
  size_t this_len = OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE;
  ssize_t bytes;

  if (len < this_len)
   this_len = len;

  if (signal_pending_state(TASK_KILLABLE, current)) {
   error = -EINTR;
   break;
  }

  /*
 * Fill zero for hole will cost unnecessary disk space
 * and meanwhile slow down the copy-up speed, so we do
 * an optimization for hole during copy-up, it relies
 * on SEEK_DATA implementation in lower fs so if lower
 * fs does not support it, copy-up will behave as before.
 *
 * Detail logic of hole detection as below:
 * When we detect next data position is larger than current
 * position we will skip that hole, otherwise we copy
 * data in the size of OVL_COPY_UP_CHUNK_SIZE. Actually,
 * it may not recognize all kind of holes and sometimes
 * only skips partial of hole area. However, it will be
 * enough for most of the use cases.
 *
 * We do not hold upper sb_writers throughout the loop to avert
 * lockdep warning with llseek of lower file in nested overlay:
 * - upper sb_writers
 * -- lower ovl_inode_lock (ovl_llseek)
 */
  if (skip_hole && data_pos < old_pos) {
   data_pos = vfs_llseek(old_file, old_pos, SEEK_DATA);
   if (data_pos > old_pos) {
    hole_len = data_pos - old_pos;
    len -= hole_len;
    old_pos = new_pos = data_pos;
    continue;
   } else if (data_pos == -ENXIO) {
    break;
   } else if (data_pos < 0) {
    skip_hole = false;
   }
  }

  error = ovl_verify_area(old_pos, new_pos, this_len, len);
  if (error)
   break;

  bytes = do_splice_direct(old_file, &old_pos,
      new_file, &new_pos,
      this_len, SPLICE_F_MOVE);
  if (bytes <= 0) {
   error = bytes;
   break;
  }
  WARN_ON(old_pos != new_pos);

  len -= bytes;
 }
 /* call fsync once, either now or later along with metadata */
 if (!error && ovl_should_sync(ofs) && datasync)
  error = vfs_fsync(new_file, 0);
out_fput:
 fput(old_file);
 return error;
}

static int ovl_set_size(struct ovl_fs *ofs,
   struct dentry *upperdentry, struct kstat *stat)
{
 struct iattr attr = {
  .ia_valid = ATTR_SIZE,
  .ia_size = stat->size,
 };

 return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
}

static int ovl_set_timestamps(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
         struct kstat *stat)
{
 struct iattr attr = {
  .ia_valid =
       ATTR_ATIME | ATTR_MTIME | ATTR_ATIME_SET | ATTR_MTIME_SET | ATTR_CTIME,
  .ia_atime = stat->atime,
  .ia_mtime = stat->mtime,
 };

 return ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
}

int ovl_set_attr(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upperdentry,
   struct kstat *stat)
{
 int err = 0;

 if (!S_ISLNK(stat->mode)) {
  struct iattr attr = {
   .ia_valid = ATTR_MODE,
   .ia_mode = stat->mode,
  };
  err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 }
 if (!err) {
  struct iattr attr = {
   .ia_valid = ATTR_UID | ATTR_GID,
   .ia_vfsuid = VFSUIDT_INIT(stat->uid),
   .ia_vfsgid = VFSGIDT_INIT(stat->gid),
  };
  err = ovl_do_notify_change(ofs, upperdentry, &attr);
 }
 if (!err)
  ovl_set_timestamps(ofs, upperdentry, stat);

 return err;
}

struct ovl_fh *ovl_encode_real_fh(struct ovl_fs *ofs, struct inode *realinode,
      bool is_upper)
{
 struct ovl_fh *fh;
 int fh_type, dwords;
 int buflen = MAX_HANDLE_SZ;
 uuid_t *uuid = &realinode->i_sb->s_uuid;
 int err;

 /* Make sure the real fid stays 32bit aligned */
 BUILD_BUG_ON(OVL_FH_FID_OFFSET % 4);
 BUILD_BUG_ON(MAX_HANDLE_SZ + OVL_FH_FID_OFFSET > 255);

 fh = kzalloc(buflen + OVL_FH_FID_OFFSET, GFP_KERNEL);
 if (!fh)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 /*
 * We encode a non-connectable file handle for non-dir, because we
 * only need to find the lower inode number and we don't want to pay
 * the price or reconnecting the dentry.
 */
 dwords = buflen >> 2;
 fh_type = exportfs_encode_inode_fh(realinode, (void *)fh->fb.fid,
        &dwords, NULL, 0);
 buflen = (dwords << 2);

 err = -EIO;
 if (fh_type < 0 || fh_type == FILEID_INVALID ||
     WARN_ON(buflen > MAX_HANDLE_SZ))
  goto out_err;

 fh->fb.version = OVL_FH_VERSION;
 fh->fb.magic = OVL_FH_MAGIC;
 fh->fb.type = fh_type;
 fh->fb.flags = OVL_FH_FLAG_CPU_ENDIAN;
 /*
 * When we will want to decode an overlay dentry from this handle
 * and all layers are on the same fs, if we get a disconncted real
 * dentry when we decode fid, the only way to tell if we should assign
 * it to upperdentry or to lowerstack is by checking this flag.
 */
 if (is_upper)
  fh->fb.flags |= OVL_FH_FLAG_PATH_UPPER;
 fh->fb.len = sizeof(fh->fb) + buflen;
 if (ovl_origin_uuid(ofs))
  fh->fb.uuid = *uuid;

 return fh;

out_err:
 kfree(fh);
 return ERR_PTR(err);
}

struct ovl_fh *ovl_get_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *origin)
{
 /*
 * When lower layer doesn't support export operations store a 'null' fh,
 * so we can use the overlay.origin xattr to distignuish between a copy
 * up and a pure upper inode.
 */
 if (!ovl_can_decode_fh(origin->d_sb))
  return NULL;

 return ovl_encode_real_fh(ofs, d_inode(origin), false);
}

int ovl_set_origin_fh(struct ovl_fs *ofs, const struct ovl_fh *fh,
        struct dentry *upper)
{
 int err;

 /*
 * Do not fail when upper doesn't support xattrs.
 */
 err = ovl_check_setxattr(ofs, upper, OVL_XATTR_ORIGIN, fh->buf,
     fh ? fh->fb.len : 0, 0);

 /* Ignore -EPERM from setting "user.*" on symlink/special */
 return err == -EPERM ? 0 : err;
}

/* Store file handle of @upper dir in @index dir entry */
static int ovl_set_upper_fh(struct ovl_fs *ofs, struct dentry *upper,
       struct dentry *index)
{
 const struct ovl_fh *fh;
 int err;

 fh = ovl_encode_real_fh(ofs, d_inode(upper), true);
 if (IS_ERR(fh))
  return PTR_ERR(fh);

 err = ovl_setxattr(ofs, index, OVL_XATTR_UPPER, fh->buf, fh->fb.len);

 kfree(fh);
 return err;
}

/*
 * Create and install index entry.
 */
static int ovl_create_index(struct dentry *dentry, const struct ovl_fh *fh,
       struct dentry *upper)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);
 struct dentry *indexdir = ovl_indexdir(dentry->d_sb);
 struct dentry *index = NULL;
 struct dentry *temp = NULL;
 struct qstr name = { };
 int err;

 /*
 * For now this is only used for creating index entry for directories,
 * because non-dir are copied up directly to index and then hardlinked
 * to upper dir.
 *
 * TODO: implement create index for non-dir, so we can call it when
 * encoding file handle for non-dir in case index does not exist.
 */
 if (WARN_ON(!d_is_dir(dentry)))
  return -EIO;

 /* Directory not expected to be indexed before copy up */
 if (WARN_ON(ovl_test_flag(OVL_INDEX, d_inode(dentry))))
  return -EIO;

 err = ovl_get_index_name_fh(fh, &name);
 if (err)
  return err;

 temp = ovl_create_temp(ofs, indexdir, OVL_CATTR(S_IFDIR | 0));
 err = PTR_ERR(temp);
 if (IS_ERR(temp))
  goto free_name;

 err = ovl_set_upper_fh(ofs, upper, temp);
 if (err)
  goto out;

 err = ovl_parent_lock(indexdir, temp);
 if (err)
  goto out;
 index = ovl_lookup_upper(ofs, name.name, indexdir, name.len);
 if (IS_ERR(index)) {
  err = PTR_ERR(index);
 } else {
  err = ovl_do_rename(ofs, indexdir, temp, indexdir, index, 0);
  dput(index);
 }
 ovl_parent_unlock(indexdir);
out:
 if (err)
  ovl_cleanup(ofs, indexdir, temp);
 dput(temp);
free_name:
 kfree(name.name);
 return err;
}

struct ovl_copy_up_ctx {
 struct dentry *parent;
 struct dentry *dentry;
 struct path lowerpath;
 struct kstat stat;
 struct kstat pstat;
 const char *link;
 struct dentry *destdir;
 struct qstr destname;
 struct dentry *workdir;
 const struct ovl_fh *origin_fh;
 bool origin;
 bool indexed;
 bool metacopy;
 bool metacopy_digest;
 bool metadata_fsync;
};

static int ovl_link_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
{
 int err;
 struct dentry *upper;
 struct dentry *upperdir = ovl_dentry_upper(c->parent);
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct inode *udir = d_inode(upperdir);

 ovl_start_write(c->dentry);

 /* Mark parent "impure" because it may now contain non-pure upper */
 err = ovl_set_impure(c->parent, upperdir);
 if (err)
  goto out;

 err = ovl_set_nlink_lower(c->dentry);
 if (err)
  goto out;

 inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);
 upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->dentry->d_name.name, upperdir,
     c->dentry->d_name.len);
 err = PTR_ERR(upper);
 if (!IS_ERR(upper)) {
  err = ovl_do_link(ofs, ovl_dentry_upper(c->dentry), udir, upper);

  if (!err) {
   /* Restore timestamps on parent (best effort) */
   ovl_set_timestamps(ofs, upperdir, &c->pstat);
   ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
   ovl_dentry_update_reval(c->dentry, upper);
  }
  dput(upper);
 }
 inode_unlock(udir);
 if (err)
  goto out;

 err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);

out:
 ovl_end_write(c->dentry);
 return err;
}

static int ovl_copy_up_data(struct ovl_copy_up_ctx *c, const struct path *temp)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct file *new_file;
 int err;

 if (!S_ISREG(c->stat.mode) || c->metacopy || !c->stat.size)
  return 0;

 new_file = ovl_path_open(temp, O_LARGEFILE | O_WRONLY);
 if (IS_ERR(new_file))
  return PTR_ERR(new_file);

 err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, new_file, c->stat.size,
          !c->metadata_fsync);
 fput(new_file);

 return err;
}

static int ovl_copy_up_metadata(struct ovl_copy_up_ctx *c, struct dentry *temp)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct inode *inode = d_inode(c->dentry);
 struct path upperpath = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs), .dentry = temp };
 int err;

 err = ovl_copy_xattr(c->dentry->d_sb, &c->lowerpath, temp);
 if (err)
  return err;

 if (inode->i_flags & OVL_COPY_I_FLAGS_MASK &&
     (S_ISREG(c->stat.mode) || S_ISDIR(c->stat.mode))) {
  /*
 * Copy the fileattr inode flags that are the source of already
 * copied i_flags
 */
  err = ovl_copy_fileattr(inode, &c->lowerpath, &upperpath);
  if (err)
   return err;
 }

 /*
 * Store identifier of lower inode in upper inode xattr to
 * allow lookup of the copy up origin inode.
 *
 * Don't set origin when we are breaking the association with a lower
 * hard link.
 */
 if (c->origin) {
  err = ovl_set_origin_fh(ofs, c->origin_fh, temp);
  if (err)
   return err;
 }

 if (c->metacopy) {
  struct path lowerdatapath;
  struct ovl_metacopy metacopy_data = OVL_METACOPY_INIT;

  ovl_path_lowerdata(c->dentry, &lowerdatapath);
  if (WARN_ON_ONCE(lowerdatapath.dentry == NULL))
   return -EIO;
  err = ovl_get_verity_digest(ofs, &lowerdatapath, &metacopy_data);
  if (err)
   return err;

  if (metacopy_data.digest_algo)
   c->metacopy_digest = true;

  err = ovl_set_metacopy_xattr(ofs, temp, &metacopy_data);
  if (err)
   return err;
 }

 inode_lock(temp->d_inode);
 if (S_ISREG(c->stat.mode))
  err = ovl_set_size(ofs, temp, &c->stat);
 if (!err)
  err = ovl_set_attr(ofs, temp, &c->stat);
 inode_unlock(temp->d_inode);

 /* fsync metadata before moving it into upper dir */
 if (!err && ovl_should_sync(ofs) && c->metadata_fsync)
  err = ovl_sync_file(&upperpath);

 return err;
}

struct ovl_cu_creds {
 const struct cred *old;
 struct cred *new;
};

static int ovl_prep_cu_creds(struct dentry *dentry, struct ovl_cu_creds *cc)
{
 int err;

 cc->old = cc->new = NULL;
 err = security_inode_copy_up(dentry, &cc->new);
 if (err < 0)
  return err;

 if (cc->new)
  cc->old = override_creds(cc->new);

 return 0;
}

static void ovl_revert_cu_creds(struct ovl_cu_creds *cc)
{
 if (cc->new) {
  revert_creds(cc->old);
  put_cred(cc->new);
 }
}

/*
 * Copyup using workdir to prepare temp file.  Used when copying up directories,
 * special files or when upper fs doesn't support O_TMPFILE.
 */
static int ovl_copy_up_workdir(struct ovl_copy_up_ctx *c)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct inode *inode;
 struct path path = { .mnt = ovl_upper_mnt(ofs) };
 struct dentry *temp, *upper, *trap;
 struct ovl_cu_creds cc;
 int err;
 struct ovl_cattr cattr = {
  /* Can't properly set mode on creation because of the umask */
  .mode = c->stat.mode & S_IFMT,
  .rdev = c->stat.rdev,
  .link = c->link
 };

 err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 if (err)
  return err;

 ovl_start_write(c->dentry);
 temp = ovl_create_temp(ofs, c->workdir, &cattr);
 ovl_end_write(c->dentry);
 ovl_revert_cu_creds(&cc);

 if (IS_ERR(temp))
  return PTR_ERR(temp);

 /*
 * Copy up data first and then xattrs. Writing data after
 * xattrs will remove security.capability xattr automatically.
 */
 path.dentry = temp;
 err = ovl_copy_up_data(c, &path);
 ovl_start_write(c->dentry);
 if (err)
  goto cleanup_unlocked;

 if (S_ISDIR(c->stat.mode) && c->indexed) {
  err = ovl_create_index(c->dentry, c->origin_fh, temp);
  if (err)
   goto cleanup_unlocked;
 }

 /*
 * We cannot hold lock_rename() throughout this helper, because of
 * lock ordering with sb_writers, which shouldn't be held when calling
 * ovl_copy_up_data(), so lock workdir and destdir and make sure that
 * temp wasn't moved before copy up completion or cleanup.
 */
 trap = lock_rename(c->workdir, c->destdir);
 if (trap || temp->d_parent != c->workdir) {
  /* temp or workdir moved underneath us? abort without cleanup */
  dput(temp);
  err = -EIO;
  if (!IS_ERR(trap))
   unlock_rename(c->workdir, c->destdir);
  goto out;
 }

 err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 if (err)
  goto cleanup;

 upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
     c->destname.len);
 err = PTR_ERR(upper);
 if (IS_ERR(upper))
  goto cleanup;

 err = ovl_do_rename(ofs, c->workdir, temp, c->destdir, upper, 0);
 unlock_rename(c->workdir, c->destdir);
 dput(upper);
 if (err)
  goto cleanup_unlocked;

 inode = d_inode(c->dentry);
 if (c->metacopy_digest)
  ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 else
  ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, inode);
 ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, inode);

 if (!c->metacopy)
  ovl_set_upperdata(inode);
 ovl_inode_update(inode, temp);
 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
  ovl_set_flag(OVL_WHITEOUTS, inode);
out:
 ovl_end_write(c->dentry);

 return err;

cleanup:
 unlock_rename(c->workdir, c->destdir);
cleanup_unlocked:
 ovl_cleanup(ofs, c->workdir, temp);
 dput(temp);
 goto out;
}

/* Copyup using O_TMPFILE which does not require cross dir locking */
static int ovl_copy_up_tmpfile(struct ovl_copy_up_ctx *c)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct inode *udir = d_inode(c->destdir);
 struct dentry *temp, *upper;
 struct file *tmpfile;
 struct ovl_cu_creds cc;
 int err;

 err = ovl_prep_cu_creds(c->dentry, &cc);
 if (err)
  return err;

 ovl_start_write(c->dentry);
 tmpfile = ovl_do_tmpfile(ofs, c->workdir, c->stat.mode);
 ovl_end_write(c->dentry);
 ovl_revert_cu_creds(&cc);
 if (IS_ERR(tmpfile))
  return PTR_ERR(tmpfile);

 temp = tmpfile->f_path.dentry;
 if (!c->metacopy && c->stat.size) {
  err = ovl_copy_up_file(ofs, c->dentry, tmpfile, c->stat.size,
           !c->metadata_fsync);
  if (err)
   goto out_fput;
 }

 ovl_start_write(c->dentry);

 err = ovl_copy_up_metadata(c, temp);
 if (err)
  goto out;

 inode_lock_nested(udir, I_MUTEX_PARENT);

 upper = ovl_lookup_upper(ofs, c->destname.name, c->destdir,
     c->destname.len);
 err = PTR_ERR(upper);
 if (!IS_ERR(upper)) {
  err = ovl_do_link(ofs, temp, udir, upper);
  dput(upper);
 }
 inode_unlock(udir);

 if (err)
  goto out;

 if (c->metacopy_digest)
  ovl_set_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 else
  ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));

 if (!c->metacopy)
  ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
 ovl_inode_update(d_inode(c->dentry), dget(temp));

out:
 ovl_end_write(c->dentry);
out_fput:
 fput(tmpfile);
 return err;
}

/*
 * Copy up a single dentry
 *
 * All renames start with copy up of source if necessary.  The actual
 * rename will only proceed once the copy up was successful.  Copy up uses
 * upper parent i_mutex for exclusion.  Since rename can change d_parent it
 * is possible that the copy up will lock the old parent.  At that point
 * the file will have already been copied up anyway.
 */
static int ovl_do_copy_up(struct ovl_copy_up_ctx *c)
{
 int err;
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct dentry *origin = c->lowerpath.dentry;
 struct ovl_fh *fh = NULL;
 bool to_index = false;

 /*
 * Indexed non-dir is copied up directly to the index entry and then
 * hardlinked to upper dir. Indexed dir is copied up to indexdir,
 * then index entry is created and then copied up dir installed.
 * Copying dir up to indexdir instead of workdir simplifies locking.
 */
 if (ovl_need_index(c->dentry)) {
  c->indexed = true;
  if (S_ISDIR(c->stat.mode))
   c->workdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
  else
   to_index = true;
 }

 if (S_ISDIR(c->stat.mode) || c->stat.nlink == 1 || to_index) {
  fh = ovl_get_origin_fh(ofs, origin);
  if (IS_ERR(fh))
   return PTR_ERR(fh);

  /* origin_fh may be NULL */
  c->origin_fh = fh;
  c->origin = true;
 }

 if (to_index) {
  c->destdir = ovl_indexdir(c->dentry->d_sb);
  err = ovl_get_index_name(ofs, origin, &c->destname);
  if (err)
   goto out_free_fh;
 } else if (WARN_ON(!c->parent)) {
  /* Disconnected dentry must be copied up to index dir */
  err = -EIO;
  goto out_free_fh;
 } else {
  /*
 * c->dentry->d_name is stabilzed by ovl_copy_up_start(),
 * because if we got here, it means that c->dentry has no upper
 * alias and changing ->d_name means going through ovl_rename()
 * that will call ovl_copy_up() on source and target dentry.
 */
  c->destname = c->dentry->d_name;
  /*
 * Mark parent "impure" because it may now contain non-pure
 * upper
 */
  ovl_start_write(c->dentry);
  err = ovl_set_impure(c->parent, c->destdir);
  ovl_end_write(c->dentry);
  if (err)
   goto out_free_fh;
 }

 /* Should we copyup with O_TMPFILE or with workdir? */
 if (S_ISREG(c->stat.mode) && ofs->tmpfile)
  err = ovl_copy_up_tmpfile(c);
 else
  err = ovl_copy_up_workdir(c);
 if (err)
  goto out;

 if (c->indexed)
  ovl_set_flag(OVL_INDEX, d_inode(c->dentry));

 ovl_start_write(c->dentry);
 if (to_index) {
  /* Initialize nlink for copy up of disconnected dentry */
  err = ovl_set_nlink_upper(c->dentry);
 } else {
  struct inode *udir = d_inode(c->destdir);

  /* Restore timestamps on parent (best effort) */
  inode_lock(udir);
  ovl_set_timestamps(ofs, c->destdir, &c->pstat);
  inode_unlock(udir);

  ovl_dentry_set_upper_alias(c->dentry);
  ovl_dentry_update_reval(c->dentry, ovl_dentry_upper(c->dentry));
 }
 ovl_end_write(c->dentry);

out:
 if (to_index)
  kfree(c->destname.name);
out_free_fh:
 kfree(fh);
 return err;
}

static bool ovl_need_meta_copy_up(struct dentry *dentry, umode_t mode,
      int flags)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(dentry->d_sb);

 if (!ofs->config.metacopy)
  return false;

 if (!S_ISREG(mode))
  return false;

 if (flags && ((OPEN_FMODE(flags) & FMODE_WRITE) || (flags & O_TRUNC)))
  return false;

 /* Fall back to full copy if no fsverity on source data and we require verity */
 if (ofs->config.verity_mode == OVL_VERITY_REQUIRE) {
  struct path lowerdata;

  ovl_path_lowerdata(dentry, &lowerdata);

  if (WARN_ON_ONCE(lowerdata.dentry == NULL) ||
      ovl_ensure_verity_loaded(&lowerdata) ||
      !fsverity_active(d_inode(lowerdata.dentry))) {
   return false;
  }
 }

 return true;
}

static ssize_t ovl_getxattr_value(const struct path *path, char *name, char **value)
{
 ssize_t res;
 char *buf;

 res = ovl_do_getxattr(path, name, NULL, 0);
 if (res == -ENODATA || res == -EOPNOTSUPP)
  res = 0;

 if (res > 0) {
  buf = kzalloc(res, GFP_KERNEL);
  if (!buf)
   return -ENOMEM;

  res = ovl_do_getxattr(path, name, buf, res);
  if (res < 0)
   kfree(buf);
  else
   *value = buf;
 }
 return res;
}

/* Copy up data of an inode which was copied up metadata only in the past. */
static int ovl_copy_up_meta_inode_data(struct ovl_copy_up_ctx *c)
{
 struct ovl_fs *ofs = OVL_FS(c->dentry->d_sb);
 struct path upperpath;
 int err;
 char *capability = NULL;
 ssize_t cap_size;

 ovl_path_upper(c->dentry, &upperpath);
 if (WARN_ON(upperpath.dentry == NULL))
  return -EIO;

 if (c->stat.size) {
  err = cap_size = ovl_getxattr_value(&upperpath, XATTR_NAME_CAPS,
          &capability);
  if (cap_size < 0)
   goto out;
 }

 err = ovl_copy_up_data(c, &upperpath);
 if (err)
  goto out_free;

 /*
 * Writing to upper file will clear security.capability xattr. We
 * don't want that to happen for normal copy-up operation.
 */
 ovl_start_write(c->dentry);
 if (capability) {
  err = ovl_do_setxattr(ofs, upperpath.dentry, XATTR_NAME_CAPS,
          capability, cap_size, 0);
 }
 if (!err) {
  err = ovl_removexattr(ofs, upperpath.dentry,
          OVL_XATTR_METACOPY);
 }
 ovl_end_write(c->dentry);
 if (err)
  goto out_free;

 ovl_clear_flag(OVL_HAS_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 ovl_clear_flag(OVL_VERIFIED_DIGEST, d_inode(c->dentry));
 ovl_set_upperdata(d_inode(c->dentry));
out_free:
 kfree(capability);
out:
 return err;
}

static int ovl_copy_up_one(struct dentry *parent, struct dentry *dentry,
      int flags)
{
 int err;
 DEFINE_DELAYED_CALL(done);
 struct path parentpath;
 struct ovl_copy_up_ctx ctx = {
  .parent = parent,
  .dentry = dentry,
  .workdir = ovl_workdir(dentry),
 };

 if (WARN_ON(!ctx.workdir))
  return -EROFS;

 ovl_path_lower(dentry, &ctx.lowerpath);
 err = vfs_getattr(&ctx.lowerpath, &ctx.stat,
     STATX_BASIC_STATS, AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
 if (err)
  return err;

 if (!kuid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.uid) ||
     !kgid_has_mapping(current_user_ns(), ctx.stat.gid))
  return -EOVERFLOW;

 /*
 * With metacopy disabled, we fsync after final metadata copyup, for
 * both regular files and directories to get atomic copyup semantics
 * on filesystems that do not use strict metadata ordering (e.g. ubifs).
 *
 * With metacopy enabled we want to avoid fsync on all meta copyup
 * that will hurt performance of workloads such as chown -R, so we
 * only fsync on data copyup as legacy behavior.
 */
 ctx.metadata_fsync = !OVL_FS(dentry->d_sb)->config.metacopy &&
        (S_ISREG(ctx.stat.mode) || S_ISDIR(ctx.stat.mode));
 ctx.metacopy = ovl_need_meta_copy_up(dentry, ctx.stat.mode, flags);

 if (parent) {
  ovl_path_upper(parent, &parentpath);
  ctx.destdir = parentpath.dentry;

  err = vfs_getattr(&parentpath, &ctx.pstat,
      STATX_ATIME | STATX_MTIME,
      AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
  if (err)
   return err;
 }

 /* maybe truncate regular file. this has no effect on dirs */
 if (flags & O_TRUNC)
  ctx.stat.size = 0;

 if (S_ISLNK(ctx.stat.mode)) {
  ctx.link = vfs_get_link(ctx.lowerpath.dentry, &done);
  if (IS_ERR(ctx.link))
   return PTR_ERR(ctx.link);
 }

 err = ovl_copy_up_start(dentry, flags);
 /* err < 0: interrupted, err > 0: raced with another copy-up */
 if (unlikely(err)) {
  if (err > 0)
   err = 0;
 } else {
  if (!ovl_dentry_upper(dentry))
   err = ovl_do_copy_up(&ctx);
  if (!err && parent && !ovl_dentry_has_upper_alias(dentry))
   err = ovl_link_up(&ctx);
  if (!err && ovl_dentry_needs_data_copy_up_locked(dentry, flags))
   err = ovl_copy_up_meta_inode_data(&ctx);
  ovl_copy_up_end(dentry);
 }
 do_delayed_call(&done);

 return err;
}

static int ovl_copy_up_flags(struct dentry *dentry, int flags)
{
 int err = 0;
 const struct cred *old_cred;
 bool disconnected = (dentry->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED);

 /*
 * With NFS export, copy up can get called for a disconnected non-dir.
 * In this case, we will copy up lower inode to index dir without
 * linking it to upper dir.
 */
 if (WARN_ON(disconnected && d_is_dir(dentry)))
  return -EIO;

 /*
 * We may not need lowerdata if we are only doing metacopy up, but it is
 * not very important to optimize this case, so do lazy lowerdata lookup
 * before any copy up, so we can do it before taking ovl_inode_lock().
 */
 err = ovl_verify_lowerdata(dentry);
 if (err)
  return err;

 old_cred = ovl_override_creds(dentry->d_sb);
 while (!err) {
  struct dentry *next;
  struct dentry *parent = NULL;

  if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
   break;

  next = dget(dentry);
  /* find the topmost dentry not yet copied up */
  for (; !disconnected;) {
   parent = dget_parent(next);

   if (ovl_dentry_upper(parent))
    break;

   dput(next);
   next = parent;
  }

  err = ovl_copy_up_one(parent, next, flags);

  dput(parent);
  dput(next);
 }
 ovl_revert_creds(old_cred);

 return err;
}

static bool ovl_open_need_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
{
 /* Copy up of disconnected dentry does not set upper alias */
 if (ovl_already_copied_up(dentry, flags))
  return false;

 if (special_file(d_inode(dentry)->i_mode))
  return false;

 if (!ovl_open_flags_need_copy_up(flags))
  return false;

 return true;
}

int ovl_maybe_copy_up(struct dentry *dentry, int flags)
{
 if (!ovl_open_need_copy_up(dentry, flags))
  return 0;

 return ovl_copy_up_flags(dentry, flags);
}

int ovl_copy_up_with_data(struct dentry *dentry)
{
 return ovl_copy_up_flags(dentry, O_WRONLY);
}

int ovl_copy_up(struct dentry *dentry)
{
 return ovl_copy_up_flags(dentry, 0);
}