fs/tracefs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  inode.c - part of tracefs, a pseudo file system for activating tracing
   4  *
   5  * Based on debugfs by: Greg Kroah-Hartman <greg@kroah.com>
   6  *
   7  *  Copyright (C) 2014 Red Hat Inc, author: Steven Rostedt <srostedt@redhat.com>
   8  *
   9  * tracefs is the file system that is used by the tracing infrastructure.
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/fs.h>
  14 #include <linux/mount.h>
  15 #include <linux/kobject.h>
  16 #include <linux/namei.h>
  17 #include <linux/tracefs.h>
  18 #include <linux/fsnotify.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/parser.h>
  21 #include <linux/magic.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23
  24 #define TRACEFS_DEFAULT_MODE    0700
  25
  26 static struct vfsmount *tracefs_mount;
  27 static int tracefs_mount_count;
  28 static bool tracefs_registered;
  29
  30 static ssize_t default_read_file(struct file *file, char __user *buf,
  31                                  size_t count, loff_t *ppos)
  32 {
  33         return 0;
  34 }
  35
  36 static ssize_t default_write_file(struct file *file, const char __user *buf,
  37                                    size_t count, loff_t *ppos)
  38 {
  39         return count;
  40 }
  41
  42 static const struct file_operations tracefs_file_operations = {
  43         .read =         default_read_file,
  44         .write =        default_write_file,
  45         .open =         simple_open,
  46         .llseek =       noop_llseek,
  47 };
  48
  49 static struct tracefs_dir_ops {
  50         int (*mkdir)(const char *name);
  51         int (*rmdir)(const char *name);
  52 } tracefs_ops __ro_after_init;
  53
  54 static char *get_dname(struct dentry *dentry)
  55 {
  56         const char *dname;
  57         char *name;
  58         int len = dentry->d_name.len;
  59
  60         dname = dentry->d_name.name;
  61         name = kmalloc(len + 1, GFP_KERNEL);
  62         if (!name)
  63                 return NULL;
  64         memcpy(name, dname, len);
  65         name[len] = 0;
  66         return name;
  67 }
  68
  69 static int tracefs_syscall_mkdir(struct inode *inode, struct dentry *dentry, umode_t mode)
  70 {
  71         char *name;
  72         int ret;
  73
  74         name = get_dname(dentry);
  75         if (!name)
  76                 return -ENOMEM;
  77
  78         /*
  79          * The mkdir call can call the generic functions that create
  80          * the files within the tracefs system. It is up to the individual
  81          * mkdir routine to handle races.
  82          */
  83         inode_unlock(inode);
  84         ret = tracefs_ops.mkdir(name);
  85         inode_lock(inode);
  86
  87         kfree(name);
  88
  89         return ret;
  90 }
  91
  92 static int tracefs_syscall_rmdir(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
  93 {
  94         char *name;
  95         int ret;
  96
  97         name = get_dname(dentry);
  98         if (!name)
  99                 return -ENOMEM;
 100
 101         /*
 102          * The rmdir call can call the generic functions that create
 103          * the files within the tracefs system. It is up to the individual
 104          * rmdir routine to handle races.
 105          * This time we need to unlock not only the parent (inode) but
 106          * also the directory that is being deleted.
 107          */
 108         inode_unlock(inode);
 109         inode_unlock(dentry->d_inode);
 110
 111         ret = tracefs_ops.rmdir(name);
 112
 113         inode_lock_nested(inode, I_MUTEX_PARENT);
 114         inode_lock(dentry->d_inode);
 115
 116         kfree(name);
 117
 118         return ret;
 119 }
 120
 121 static const struct inode_operations tracefs_dir_inode_operations = {
 122         .lookup         = simple_lookup,
 123         .mkdir          = tracefs_syscall_mkdir,
 124         .rmdir          = tracefs_syscall_rmdir,
 125 };
 126
 127 static struct inode *tracefs_get_inode(struct super_block *sb)
 128 {
 129         struct inode *inode = new_inode(sb);
 130         if (inode) {
 131                 inode->i_ino = get_next_ino();
 132                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
 133         }
 134         return inode;
 135 }
 136
 137 struct tracefs_mount_opts {
 138         kuid_t uid;
 139         kgid_t gid;
 140         umode_t mode;
 141 };
 142
 143 enum {
 144         Opt_uid,
 145         Opt_gid,
 146         Opt_mode,
 147         Opt_err
 148 };
 149
 150 static const match_table_t tokens = {
 151         {Opt_uid, "uid=%u"},
 152         {Opt_gid, "gid=%u"},
 153         {Opt_mode, "mode=%o"},
 154         {Opt_err, NULL}
 155 };
 156
 157 struct tracefs_fs_info {
 158         struct tracefs_mount_opts mount_opts;
 159 };
 160
 161 static int tracefs_parse_options(char *data, struct tracefs_mount_opts *opts)
 162 {
 163         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 164         int option;
 165         int token;
 166         kuid_t uid;
 167         kgid_t gid;
 168         char *p;
 169
 170         opts->mode = TRACEFS_DEFAULT_MODE;
 171
 172         while ((p = strsep(&data, ",")) != NULL) {
 173                 if (!*p)
 174                         continue;
 175
 176                 token = match_token(p, tokens, args);
 177                 switch (token) {
 178                 case Opt_uid:
 179                         if (match_int(&args[0], &option))
 180                                 return -EINVAL;
 181                         uid = make_kuid(current_user_ns(), option);
 182                         if (!uid_valid(uid))
 183                                 return -EINVAL;
 184                         opts->uid = uid;
 185                         break;
 186                 case Opt_gid:
 187                         if (match_int(&args[0], &option))
 188                                 return -EINVAL;
 189                         gid = make_kgid(current_user_ns(), option);
 190                         if (!gid_valid(gid))
 191                                 return -EINVAL;
 192                         opts->gid = gid;
 193                         break;
 194                 case Opt_mode:
 195                         if (match_octal(&args[0], &option))
 196                                 return -EINVAL;
 197                         opts->mode = option & S_IALLUGO;
 198                         break;
 199                 /*
 200                  * We might like to report bad mount options here;
 201                  * but traditionally tracefs has ignored all mount options
 202                  */
 203                 }
 204         }
 205
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 static int tracefs_apply_options(struct super_block *sb)
 210 {
 211         struct tracefs_fs_info *fsi = sb->s_fs_info;
 212         struct inode *inode = sb->s_root->d_inode;
 213         struct tracefs_mount_opts *opts = &fsi->mount_opts;
 214
 215         inode->i_mode &= ~S_IALLUGO;
 216         inode->i_mode |= opts->mode;
 217
 218         inode->i_uid = opts->uid;
 219         inode->i_gid = opts->gid;
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 static int tracefs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 225 {
 226         int err;
 227         struct tracefs_fs_info *fsi = sb->s_fs_info;
 228
 229         sync_filesystem(sb);
 230         err = tracefs_parse_options(data, &fsi->mount_opts);
 231         if (err)
 232                 goto fail;
 233
 234         tracefs_apply_options(sb);
 235
 236 fail:
 237         return err;
 238 }
 239
 240 static int tracefs_show_options(struct seq_file *m, struct dentry *root)
 241 {
 242         struct tracefs_fs_info *fsi = root->d_sb->s_fs_info;
 243         struct tracefs_mount_opts *opts = &fsi->mount_opts;
 244
 245         if (!uid_eq(opts->uid, GLOBAL_ROOT_UID))
 246                 seq_printf(m, ",uid=%u",
 247                            from_kuid_munged(&init_user_ns, opts->uid));
 248         if (!gid_eq(opts->gid, GLOBAL_ROOT_GID))
 249                 seq_printf(m, ",gid=%u",
 250                            from_kgid_munged(&init_user_ns, opts->gid));
 251         if (opts->mode != TRACEFS_DEFAULT_MODE)
 252                 seq_printf(m, ",mode=%o", opts->mode);
 253
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 static const struct super_operations tracefs_super_operations = {
 258         .statfs         = simple_statfs,
 259         .remount_fs     = tracefs_remount,
 260         .show_options   = tracefs_show_options,
 261 };
 262
 263 static int trace_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
 264 {
 265         static const struct tree_descr trace_files[] = {{""}};
 266         struct tracefs_fs_info *fsi;
 267         int err;
 268
 269         fsi = kzalloc(sizeof(struct tracefs_fs_info), GFP_KERNEL);
 270         sb->s_fs_info = fsi;
 271         if (!fsi) {
 272                 err = -ENOMEM;
 273                 goto fail;
 274         }
 275
 276         err = tracefs_parse_options(data, &fsi->mount_opts);
 277         if (err)
 278                 goto fail;
 279
 280         err  =  simple_fill_super(sb, TRACEFS_MAGIC, trace_files);
 281         if (err)
 282                 goto fail;
 283
 284         sb->s_op = &tracefs_super_operations;
 285
 286         tracefs_apply_options(sb);
 287
 288         return 0;
 289
 290 fail:
 291         kfree(fsi);
 292         sb->s_fs_info = NULL;
 293         return err;
 294 }
 295
 296 static struct dentry *trace_mount(struct file_system_type *fs_type,
 297                         int flags, const char *dev_name,
 298                         void *data)
 299 {
 300         return mount_single(fs_type, flags, data, trace_fill_super);
 301 }
 302
 303 static struct file_system_type trace_fs_type = {
 304         .owner =        THIS_MODULE,
 305         .name =         "tracefs",
 306         .mount =        trace_mount,
 307         .kill_sb =      kill_litter_super,
 308 };
 309 MODULE_ALIAS_FS("tracefs");
 310
 311 static struct dentry *start_creating(const char *name, struct dentry *parent)
 312 {
 313         struct dentry *dentry;
 314         int error;
 315
 316         pr_debug("tracefs: creating file '%s'\n",name);
 317
 318         error = simple_pin_fs(&trace_fs_type, &tracefs_mount,
 319                               &tracefs_mount_count);
 320         if (error)
 321                 return ERR_PTR(error);
 322
 323         /* If the parent is not specified, we create it in the root.
 324          * We need the root dentry to do this, which is in the super
 325          * block. A pointer to that is in the struct vfsmount that we
 326          * have around.
 327          */
 328         if (!parent)
 329                 parent = tracefs_mount->mnt_root;
 330
 331         inode_lock(parent->d_inode);
 332         dentry = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
 333         if (!IS_ERR(dentry) && dentry->d_inode) {
 334                 dput(dentry);
 335                 dentry = ERR_PTR(-EEXIST);
 336         }
 337
 338         if (IS_ERR(dentry)) {
 339                 inode_unlock(parent->d_inode);
 340                 simple_release_fs(&tracefs_mount, &tracefs_mount_count);
 341         }
 342
 343         return dentry;
 344 }
 345
 346 static struct dentry *failed_creating(struct dentry *dentry)
 347 {
 348         inode_unlock(dentry->d_parent->d_inode);
 349         dput(dentry);
 350         simple_release_fs(&tracefs_mount, &tracefs_mount_count);
 351         return NULL;
 352 }
 353
 354 static struct dentry *end_creating(struct dentry *dentry)
 355 {
 356         inode_unlock(dentry->d_parent->d_inode);
 357         return dentry;
 358 }
 359
 360 /**
 361  * tracefs_create_file - create a file in the tracefs filesystem
 362  * @name: a pointer to a string containing the name of the file to create.
 363  * @mode: the permission that the file should have.
 364  * @parent: a pointer to the parent dentry for this file.  This should be a
 365  *          directory dentry if set.  If this parameter is NULL, then the
 366  *          file will be created in the root of the tracefs filesystem.
 367  * @data: a pointer to something that the caller will want to get to later
 368  *        on.  The inode.i_private pointer will point to this value on
 369  *        the open() call.
 370  * @fops: a pointer to a struct file_operations that should be used for
 371  *        this file.
 372  *
 373  * This is the basic "create a file" function for tracefs.  It allows for a
 374  * wide range of flexibility in creating a file, or a directory (if you want
 375  * to create a directory, the tracefs_create_dir() function is
 376  * recommended to be used instead.)
 377  *
 378  * This function will return a pointer to a dentry if it succeeds.  This
 379  * pointer must be passed to the tracefs_remove() function when the file is
 380  * to be removed (no automatic cleanup happens if your module is unloaded,
 381  * you are responsible here.)  If an error occurs, %NULL will be returned.
 382  *
 383  * If tracefs is not enabled in the kernel, the value -%ENODEV will be
 384  * returned.
 385  */
 386 struct dentry *tracefs_create_file(const char *name, umode_t mode,
 387                                    struct dentry *parent, void *data,
 388                                    const struct file_operations *fops)
 389 {
 390         struct dentry *dentry;
 391         struct inode *inode;
 392
 393         if (!(mode & S_IFMT))
 394                 mode |= S_IFREG;
 395         BUG_ON(!S_ISREG(mode));
 396         dentry = start_creating(name, parent);
 397
 398         if (IS_ERR(dentry))
 399                 return NULL;
 400
 401         inode = tracefs_get_inode(dentry->d_sb);
 402         if (unlikely(!inode))
 403                 return failed_creating(dentry);
 404
 405         inode->i_mode = mode;
 406         inode->i_fop = fops ? fops : &tracefs_file_operations;
 407         inode->i_private = data;
 408         d_instantiate(dentry, inode);
 409         fsnotify_create(dentry->d_parent->d_inode, dentry);
 410         return end_creating(dentry);
 411 }
 412
 413 static struct dentry *__create_dir(const char *name, struct dentry *parent,
 414                                    const struct inode_operations *ops)
 415 {
 416         struct dentry *dentry = start_creating(name, parent);
 417         struct inode *inode;
 418
 419         if (IS_ERR(dentry))
 420                 return NULL;
 421
 422         inode = tracefs_get_inode(dentry->d_sb);
 423         if (unlikely(!inode))
 424                 return failed_creating(dentry);
 425
 426         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRUGO | S_IXUGO;
 427         inode->i_op = ops;
 428         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
 429
 430         /* directory inodes start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
 431         inc_nlink(inode);
 432         d_instantiate(dentry, inode);
 433         inc_nlink(dentry->d_parent->d_inode);
 434         fsnotify_mkdir(dentry->d_parent->d_inode, dentry);
 435         return end_creating(dentry);
 436 }
 437
 438 /**
 439  * tracefs_create_dir - create a directory in the tracefs filesystem
 440  * @name: a pointer to a string containing the name of the directory to
 441  *        create.
 442  * @parent: a pointer to the parent dentry for this file.  This should be a
 443  *          directory dentry if set.  If this parameter is NULL, then the
 444  *          directory will be created in the root of the tracefs filesystem.
 445  *
 446  * This function creates a directory in tracefs with the given name.
 447  *
 448  * This function will return a pointer to a dentry if it succeeds.  This
 449  * pointer must be passed to the tracefs_remove() function when the file is
 450  * to be removed. If an error occurs, %NULL will be returned.
 451  *
 452  * If tracing is not enabled in the kernel, the value -%ENODEV will be
 453  * returned.
 454  */
 455 struct dentry *tracefs_create_dir(const char *name, struct dentry *parent)
 456 {
 457         return __create_dir(name, parent, &simple_dir_inode_operations);
 458 }
 459
 460 /**
 461  * tracefs_create_instance_dir - create the tracing instances directory
 462  * @name: The name of the instances directory to create
 463  * @parent: The parent directory that the instances directory will exist
 464  * @mkdir: The function to call when a mkdir is performed.
 465  * @rmdir: The function to call when a rmdir is performed.
 466  *
 467  * Only one instances directory is allowed.
 468  *
 469  * The instances directory is special as it allows for mkdir and rmdir to
 470  * to be done by userspace. When a mkdir or rmdir is performed, the inode
 471  * locks are released and the methhods passed in (@mkdir and @rmdir) are
 472  * called without locks and with the name of the directory being created
 473  * within the instances directory.
 474  *
 475  * Returns the dentry of the instances directory.
 476  */
 477 __init struct dentry *tracefs_create_instance_dir(const char *name,
 478                                           struct dentry *parent,
 479                                           int (*mkdir)(const char *name),
 480                                           int (*rmdir)(const char *name))
 481 {
 482         struct dentry *dentry;
 483
 484         /* Only allow one instance of the instances directory. */
 485         if (WARN_ON(tracefs_ops.mkdir || tracefs_ops.rmdir))
 486                 return NULL;
 487
 488         dentry = __create_dir(name, parent, &tracefs_dir_inode_operations);
 489         if (!dentry)
 490                 return NULL;
 491
 492         tracefs_ops.mkdir = mkdir;
 493         tracefs_ops.rmdir = rmdir;
 494
 495         return dentry;
 496 }
 497
 498 static int __tracefs_remove(struct dentry *dentry, struct dentry *parent)
 499 {
 500         int ret = 0;
 501
 502         if (simple_positive(dentry)) {
 503                 if (dentry->d_inode) {
 504                         dget(dentry);
 505                         switch (dentry->d_inode->i_mode & S_IFMT) {
 506                         case S_IFDIR:
 507                                 ret = simple_rmdir(parent->d_inode, dentry);
 508                                 if (!ret)
 509                                         fsnotify_rmdir(parent->d_inode, dentry);
 510                                 break;
 511                         default:
 512                                 simple_unlink(parent->d_inode, dentry);
 513                                 fsnotify_unlink(parent->d_inode, dentry);
 514                                 break;
 515                         }
 516                         if (!ret)
 517                                 d_delete(dentry);
 518                         dput(dentry);
 519                 }
 520         }
 521         return ret;
 522 }
 523
 524 /**
 525  * tracefs_remove - removes a file or directory from the tracefs filesystem
 526  * @dentry: a pointer to a the dentry of the file or directory to be
 527  *          removed.
 528  *
 529  * This function removes a file or directory in tracefs that was previously
 530  * created with a call to another tracefs function (like
 531  * tracefs_create_file() or variants thereof.)
 532  */
 533 void tracefs_remove(struct dentry *dentry)
 534 {
 535         struct dentry *parent;
 536         int ret;
 537
 538         if (IS_ERR_OR_NULL(dentry))
 539                 return;
 540
 541         parent = dentry->d_parent;
 542         inode_lock(parent->d_inode);
 543         ret = __tracefs_remove(dentry, parent);
 544         inode_unlock(parent->d_inode);
 545         if (!ret)
 546                 simple_release_fs(&tracefs_mount, &tracefs_mount_count);
 547 }
 548
 549 /**
 550  * tracefs_remove_recursive - recursively removes a directory
 551  * @dentry: a pointer to a the dentry of the directory to be removed.
 552  *
 553  * This function recursively removes a directory tree in tracefs that
 554  * was previously created with a call to another tracefs function
 555  * (like tracefs_create_file() or variants thereof.)
 556  */
 557 void tracefs_remove_recursive(struct dentry *dentry)
 558 {
 559         struct dentry *child, *parent;
 560
 561         if (IS_ERR_OR_NULL(dentry))
 562                 return;
 563
 564         parent = dentry;
 565  down:
 566         inode_lock(parent->d_inode);
 567  loop:
 568         /*
 569          * The parent->d_subdirs is protected by the d_lock. Outside that
 570          * lock, the child can be unlinked and set to be freed which can
 571          * use the d_u.d_child as the rcu head and corrupt this list.
 572          */
 573         spin_lock(&parent->d_lock);
 574         list_for_each_entry(child, &parent->d_subdirs, d_child) {
 575                 if (!simple_positive(child))
 576                         continue;
 577
 578                 /* perhaps simple_empty(child) makes more sense */
 579                 if (!list_empty(&child->d_subdirs)) {
 580                         spin_unlock(&parent->d_lock);
 581                         inode_unlock(parent->d_inode);
 582                         parent = child;
 583                         goto down;
 584                 }
 585
 586                 spin_unlock(&parent->d_lock);
 587
 588                 if (!__tracefs_remove(child, parent))
 589                         simple_release_fs(&tracefs_mount, &tracefs_mount_count);
 590
 591                 /*
 592                  * The parent->d_lock protects agaist child from unlinking
 593                  * from d_subdirs. When releasing the parent->d_lock we can
 594                  * no longer trust that the next pointer is valid.
 595                  * Restart the loop. We'll skip this one with the
 596                  * simple_positive() check.
 597                  */
 598                 goto loop;
 599         }
 600         spin_unlock(&parent->d_lock);
 601
 602         inode_unlock(parent->d_inode);
 603         child = parent;
 604         parent = parent->d_parent;
 605         inode_lock(parent->d_inode);
 606
 607         if (child != dentry)
 608                 /* go up */
 609                 goto loop;
 610
 611         if (!__tracefs_remove(child, parent))
 612                 simple_release_fs(&tracefs_mount, &tracefs_mount_count);
 613         inode_unlock(parent->d_inode);
 614 }
 615
 616 /**
 617  * tracefs_initialized - Tells whether tracefs has been registered
 618  */
 619 bool tracefs_initialized(void)
 620 {
 621         return tracefs_registered;
 622 }
 623
 624 static int __init tracefs_init(void)
 625 {
 626         int retval;
 627
 628         retval = sysfs_create_mount_point(kernel_kobj, "tracing");
 629         if (retval)
 630                 return -EINVAL;
 631
 632         retval = register_filesystem(&trace_fs_type);
 633         if (!retval)
 634                 tracefs_registered = true;
 635
 636         return retval;
 637 }
 638 core_initcall(tracefs_init);