fs/cramfs/inode.c

   1 /*
   2  * Compressed rom filesystem for Linux.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1999 Linus Torvalds.
   5  *
   6  * This file is released under the GPL.
   7  */
   8
   9 /*
  10  * These are the VFS interfaces to the compressed rom filesystem.
  11  * The actual compression is based on zlib, see the other files.
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/fs.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/pfn_t.h>
  21 #include <linux/ramfs.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/string.h>
  24 #include <linux/blkdev.h>
  25 #include <linux/mtd/mtd.h>
  26 #include <linux/mtd/super.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/vfs.h>
  29 #include <linux/mutex.h>
  30 #include <uapi/linux/cramfs_fs.h>
  31 #include <linux/uaccess.h>
  32
  33 #include "internal.h"
  34
  35 /*
  36  * cramfs super-block data in memory
  37  */
  38 struct cramfs_sb_info {
  39         unsigned long magic;
  40         unsigned long size;
  41         unsigned long blocks;
  42         unsigned long files;
  43         unsigned long flags;
  44         void *linear_virt_addr;
  45         resource_size_t linear_phys_addr;
  46         size_t mtd_point_size;
  47 };
  48
  49 static inline struct cramfs_sb_info *CRAMFS_SB(struct super_block *sb)
  50 {
  51         return sb->s_fs_info;
  52 }
  53
  54 static const struct super_operations cramfs_ops;
  55 static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations;
  56 static const struct file_operations cramfs_directory_operations;
  57 static const struct file_operations cramfs_physmem_fops;
  58 static const struct address_space_operations cramfs_aops;
  59
  60 static DEFINE_MUTEX(read_mutex);
  61
  62
  63 /* These macros may change in future, to provide better st_ino semantics. */
  64 #define OFFSET(x)       ((x)->i_ino)
  65
  66 static unsigned long cramino(const struct cramfs_inode *cino, unsigned int offset)
  67 {
  68         if (!cino->offset)
  69                 return offset + 1;
  70         if (!cino->size)
  71                 return offset + 1;
  72
  73         /*
  74          * The file mode test fixes buggy mkcramfs implementations where
  75          * cramfs_inode->offset is set to a non zero value for entries
  76          * which did not contain data, like devices node and fifos.
  77          */
  78         switch (cino->mode & S_IFMT) {
  79         case S_IFREG:
  80         case S_IFDIR:
  81         case S_IFLNK:
  82                 return cino->offset << 2;
  83         default:
  84                 break;
  85         }
  86         return offset + 1;
  87 }
  88
  89 static struct inode *get_cramfs_inode(struct super_block *sb,
  90         const struct cramfs_inode *cramfs_inode, unsigned int offset)
  91 {
  92         struct inode *inode;
  93         static struct timespec64 zerotime;
  94
  95         inode = iget_locked(sb, cramino(cramfs_inode, offset));
  96         if (!inode)
  97                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  98         if (!(inode->i_state & I_NEW))
  99                 return inode;
 100
 101         switch (cramfs_inode->mode & S_IFMT) {
 102         case S_IFREG:
 103                 inode->i_fop = &generic_ro_fops;
 104                 inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
 105                 if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) &&
 106                     CRAMFS_SB(sb)->flags & CRAMFS_FLAG_EXT_BLOCK_POINTERS &&
 107                     CRAMFS_SB(sb)->linear_phys_addr)
 108                         inode->i_fop = &cramfs_physmem_fops;
 109                 break;
 110         case S_IFDIR:
 111                 inode->i_op = &cramfs_dir_inode_operations;
 112                 inode->i_fop = &cramfs_directory_operations;
 113                 break;
 114         case S_IFLNK:
 115                 inode->i_op = &page_symlink_inode_operations;
 116                 inode_nohighmem(inode);
 117                 inode->i_data.a_ops = &cramfs_aops;
 118                 break;
 119         default:
 120                 init_special_inode(inode, cramfs_inode->mode,
 121                                 old_decode_dev(cramfs_inode->size));
 122         }
 123
 124         inode->i_mode = cramfs_inode->mode;
 125         i_uid_write(inode, cramfs_inode->uid);
 126         i_gid_write(inode, cramfs_inode->gid);
 127
 128         /* if the lower 2 bits are zero, the inode contains data */
 129         if (!(inode->i_ino & 3)) {
 130                 inode->i_size = cramfs_inode->size;
 131                 inode->i_blocks = (cramfs_inode->size - 1) / 512 + 1;
 132         }
 133
 134         /* Struct copy intentional */
 135         inode->i_mtime = inode->i_atime = inode->i_ctime = zerotime;
 136         /* inode->i_nlink is left 1 - arguably wrong for directories,
 137            but it's the best we can do without reading the directory
 138            contents.  1 yields the right result in GNU find, even
 139            without -noleaf option. */
 140
 141         unlock_new_inode(inode);
 142
 143         return inode;
 144 }
 145
 146 /*
 147  * We have our own block cache: don't fill up the buffer cache
 148  * with the rom-image, because the way the filesystem is set
 149  * up the accesses should be fairly regular and cached in the
 150  * page cache and dentry tree anyway..
 151  *
 152  * This also acts as a way to guarantee contiguous areas of up to
 153  * BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE, so that the caller doesn't need to
 154  * worry about end-of-buffer issues even when decompressing a full
 155  * page cache.
 156  *
 157  * Note: This is all optimized away at compile time when
 158  *       CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV=n.
 159  */
 160 #define READ_BUFFERS (2)
 161 /* NEXT_BUFFER(): Loop over [0..(READ_BUFFERS-1)]. */
 162 #define NEXT_BUFFER(_ix) ((_ix) ^ 1)
 163
 164 /*
 165  * BLKS_PER_BUF_SHIFT should be at least 2 to allow for "compressed"
 166  * data that takes up more space than the original and with unlucky
 167  * alignment.
 168  */
 169 #define BLKS_PER_BUF_SHIFT      (2)
 170 #define BLKS_PER_BUF            (1 << BLKS_PER_BUF_SHIFT)
 171 #define BUFFER_SIZE             (BLKS_PER_BUF*PAGE_SIZE)
 172
 173 static unsigned char read_buffers[READ_BUFFERS][BUFFER_SIZE];
 174 static unsigned buffer_blocknr[READ_BUFFERS];
 175 static struct super_block *buffer_dev[READ_BUFFERS];
 176 static int next_buffer;
 177
 178 /*
 179  * Populate our block cache and return a pointer to it.
 180  */
 181 static void *cramfs_blkdev_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 182                                 unsigned int len)
 183 {
 184         struct address_space *mapping = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping;
 185         struct page *pages[BLKS_PER_BUF];
 186         unsigned i, blocknr, buffer;
 187         unsigned long devsize;
 188         char *data;
 189
 190         if (!len)
 191                 return NULL;
 192         blocknr = offset >> PAGE_SHIFT;
 193         offset &= PAGE_SIZE - 1;
 194
 195         /* Check if an existing buffer already has the data.. */
 196         for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++) {
 197                 unsigned int blk_offset;
 198
 199                 if (buffer_dev[i] != sb)
 200                         continue;
 201                 if (blocknr < buffer_blocknr[i])
 202                         continue;
 203                 blk_offset = (blocknr - buffer_blocknr[i]) << PAGE_SHIFT;
 204                 blk_offset += offset;
 205                 if (blk_offset > BUFFER_SIZE ||
 206                     blk_offset + len > BUFFER_SIZE)
 207                         continue;
 208                 return read_buffers[i] + blk_offset;
 209         }
 210
 211         devsize = mapping->host->i_size >> PAGE_SHIFT;
 212
 213         /* Ok, read in BLKS_PER_BUF pages completely first. */
 214         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 215                 struct page *page = NULL;
 216
 217                 if (blocknr + i < devsize) {
 218                         page = read_mapping_page(mapping, blocknr + i, NULL);
 219                         /* synchronous error? */
 220                         if (IS_ERR(page))
 221                                 page = NULL;
 222                 }
 223                 pages[i] = page;
 224         }
 225
 226         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 227                 struct page *page = pages[i];
 228
 229                 if (page) {
 230                         wait_on_page_locked(page);
 231                         if (!PageUptodate(page)) {
 232                                 /* asynchronous error */
 233                                 put_page(page);
 234                                 pages[i] = NULL;
 235                         }
 236                 }
 237         }
 238
 239         buffer = next_buffer;
 240         next_buffer = NEXT_BUFFER(buffer);
 241         buffer_blocknr[buffer] = blocknr;
 242         buffer_dev[buffer] = sb;
 243
 244         data = read_buffers[buffer];
 245         for (i = 0; i < BLKS_PER_BUF; i++) {
 246                 struct page *page = pages[i];
 247
 248                 if (page) {
 249                         memcpy(data, kmap(page), PAGE_SIZE);
 250                         kunmap(page);
 251                         put_page(page);
 252                 } else
 253                         memset(data, 0, PAGE_SIZE);
 254                 data += PAGE_SIZE;
 255         }
 256         return read_buffers[buffer] + offset;
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Return a pointer to the linearly addressed cramfs image in memory.
 261  */
 262 static void *cramfs_direct_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 263                                 unsigned int len)
 264 {
 265         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 266
 267         if (!len)
 268                 return NULL;
 269         if (len > sbi->size || offset > sbi->size - len)
 270                 return page_address(ZERO_PAGE(0));
 271         return sbi->linear_virt_addr + offset;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Returns a pointer to a buffer containing at least LEN bytes of
 276  * filesystem starting at byte offset OFFSET into the filesystem.
 277  */
 278 static void *cramfs_read(struct super_block *sb, unsigned int offset,
 279                          unsigned int len)
 280 {
 281         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 282
 283         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sbi->linear_virt_addr)
 284                 return cramfs_direct_read(sb, offset, len);
 285         else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV))
 286                 return cramfs_blkdev_read(sb, offset, len);
 287         else
 288                 return NULL;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * For a mapping to be possible, we need a range of uncompressed and
 293  * contiguous blocks. Return the offset for the first block and number of
 294  * valid blocks for which that is true, or zero otherwise.
 295  */
 296 static u32 cramfs_get_block_range(struct inode *inode, u32 pgoff, u32 *pages)
 297 {
 298         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 299         int i;
 300         u32 *blockptrs, first_block_addr;
 301
 302         /*
 303          * We can dereference memory directly here as this code may be
 304          * reached only when there is a direct filesystem image mapping
 305          * available in memory.
 306          */
 307         blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode) + pgoff * 4);
 308         first_block_addr = blockptrs[0] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 309         i = 0;
 310         do {
 311                 u32 block_off = i * (PAGE_SIZE >> CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT);
 312                 u32 expect = (first_block_addr + block_off) |
 313                              CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR |
 314                              CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED;
 315                 if (blockptrs[i] != expect) {
 316                         pr_debug("range: block %d/%d got %#x expects %#x\n",
 317                                  pgoff+i, pgoff + *pages - 1,
 318                                  blockptrs[i], expect);
 319                         if (i == 0)
 320                                 return 0;
 321                         break;
 322                 }
 323         } while (++i < *pages);
 324
 325         *pages = i;
 326         return first_block_addr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 327 }
 328
 329 #ifdef CONFIG_MMU
 330
 331 /*
 332  * Return true if the last page of a file in the filesystem image contains
 333  * some other data that doesn't belong to that file. It is assumed that the
 334  * last block is CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR | CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED
 335  * (verified by cramfs_get_block_range() and directly accessible in memory.
 336  */
 337 static bool cramfs_last_page_is_shared(struct inode *inode)
 338 {
 339         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 340         u32 partial, last_page, blockaddr, *blockptrs;
 341         char *tail_data;
 342
 343         partial = offset_in_page(inode->i_size);
 344         if (!partial)
 345                 return false;
 346         last_page = inode->i_size >> PAGE_SHIFT;
 347         blockptrs = (u32 *)(sbi->linear_virt_addr + OFFSET(inode));
 348         blockaddr = blockptrs[last_page] & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 349         blockaddr <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 350         tail_data = sbi->linear_virt_addr + blockaddr + partial;
 351         return memchr_inv(tail_data, 0, PAGE_SIZE - partial) ? true : false;
 352 }
 353
 354 static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 355 {
 356         struct inode *inode = file_inode(file);
 357         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(inode->i_sb);
 358         unsigned int pages, max_pages, offset;
 359         unsigned long address, pgoff = vma->vm_pgoff;
 360         char *bailout_reason;
 361         int ret;
 362
 363         ret = generic_file_readonly_mmap(file, vma);
 364         if (ret)
 365                 return ret;
 366
 367         /*
 368          * Now try to pre-populate ptes for this vma with a direct
 369          * mapping avoiding memory allocation when possible.
 370          */
 371
 372         /* Could COW work here? */
 373         bailout_reason = "vma is writable";
 374         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
 375                 goto bailout;
 376
 377         max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 378         bailout_reason = "beyond file limit";
 379         if (pgoff >= max_pages)
 380                 goto bailout;
 381         pages = min(vma_pages(vma), max_pages - pgoff);
 382
 383         offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &pages);
 384         bailout_reason = "unsuitable block layout";
 385         if (!offset)
 386                 goto bailout;
 387         address = sbi->linear_phys_addr + offset;
 388         bailout_reason = "data is not page aligned";
 389         if (!PAGE_ALIGNED(address))
 390                 goto bailout;
 391
 392         /* Don't map the last page if it contains some other data */
 393         if (pgoff + pages == max_pages && cramfs_last_page_is_shared(inode)) {
 394                 pr_debug("mmap: %s: last page is shared\n",
 395                          file_dentry(file)->d_name.name);
 396                 pages--;
 397         }
 398
 399         if (!pages) {
 400                 bailout_reason = "no suitable block remaining";
 401                 goto bailout;
 402         }
 403
 404         if (pages == vma_pages(vma)) {
 405                 /*
 406                  * The entire vma is mappable. remap_pfn_range() will
 407                  * make it distinguishable from a non-direct mapping
 408                  * in /proc/<pid>/maps by substituting the file offset
 409                  * with the actual physical address.
 410                  */
 411                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, address >> PAGE_SHIFT,
 412                                       pages * PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot);
 413         } else {
 414                 /*
 415                  * Let's create a mixed map if we can't map it all.
 416                  * The normal paging machinery will take care of the
 417                  * unpopulated ptes via cramfs_readpage().
 418                  */
 419                 int i;
 420                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 421                 for (i = 0; i < pages && !ret; i++) {
 422                         vm_fault_t vmf;
 423                         unsigned long off = i * PAGE_SIZE;
 424                         pfn_t pfn = phys_to_pfn_t(address + off, PFN_DEV);
 425                         vmf = vmf_insert_mixed(vma, vma->vm_start + off, pfn);
 426                         if (vmf & VM_FAULT_ERROR)
 427                                 ret = vm_fault_to_errno(vmf, 0);
 428                 }
 429         }
 430
 431         if (!ret)
 432                 pr_debug("mapped %s[%lu] at 0x%08lx (%u/%lu pages) "
 433                          "to vma 0x%08lx, page_prot 0x%llx\n",
 434                          file_dentry(file)->d_name.name, pgoff,
 435                          address, pages, vma_pages(vma), vma->vm_start,
 436                          (unsigned long long)pgprot_val(vma->vm_page_prot));
 437         return ret;
 438
 439 bailout:
 440         pr_debug("%s[%lu]: direct mmap impossible: %s\n",
 441                  file_dentry(file)->d_name.name, pgoff, bailout_reason);
 442         /* Didn't manage any direct map, but normal paging is still possible */
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 #else /* CONFIG_MMU */
 447
 448 static int cramfs_physmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 449 {
 450         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -ENOSYS;
 451 }
 452
 453 static unsigned long cramfs_physmem_get_unmapped_area(struct file *file,
 454                         unsigned long addr, unsigned long len,
 455                         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
 456 {
 457         struct inode *inode = file_inode(file);
 458         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 459         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 460         unsigned int pages, block_pages, max_pages, offset;
 461
 462         pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 463         max_pages = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 464         if (pgoff >= max_pages || pages > max_pages - pgoff)
 465                 return -EINVAL;
 466         block_pages = pages;
 467         offset = cramfs_get_block_range(inode, pgoff, &block_pages);
 468         if (!offset || block_pages != pages)
 469                 return -ENOSYS;
 470         addr = sbi->linear_phys_addr + offset;
 471         pr_debug("get_unmapped for %s ofs %#lx siz %lu at 0x%08lx\n",
 472                  file_dentry(file)->d_name.name, pgoff*PAGE_SIZE, len, addr);
 473         return addr;
 474 }
 475
 476 static unsigned int cramfs_physmem_mmap_capabilities(struct file *file)
 477 {
 478         return NOMMU_MAP_COPY | NOMMU_MAP_DIRECT |
 479                NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_EXEC;
 480 }
 481
 482 #endif /* CONFIG_MMU */
 483
 484 static const struct file_operations cramfs_physmem_fops = {
 485         .llseek                 = generic_file_llseek,
 486         .read_iter              = generic_file_read_iter,
 487         .splice_read            = generic_file_splice_read,
 488         .mmap                   = cramfs_physmem_mmap,
 489 #ifndef CONFIG_MMU
 490         .get_unmapped_area      = cramfs_physmem_get_unmapped_area,
 491         .mmap_capabilities      = cramfs_physmem_mmap_capabilities,
 492 #endif
 493 };
 494
 495 static void cramfs_kill_sb(struct super_block *sb)
 496 {
 497         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 498
 499         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD) && sb->s_mtd) {
 500                 if (sbi && sbi->mtd_point_size)
 501                         mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, sbi->mtd_point_size);
 502                 kill_mtd_super(sb);
 503         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV) && sb->s_bdev) {
 504                 kill_block_super(sb);
 505         }
 506         kfree(sbi);
 507 }
 508
 509 static int cramfs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
 510 {
 511         sync_filesystem(sb);
 512         *flags |= SB_RDONLY;
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static int cramfs_read_super(struct super_block *sb,
 517                              struct cramfs_super *super, int silent)
 518 {
 519         struct cramfs_sb_info *sbi = CRAMFS_SB(sb);
 520         unsigned long root_offset;
 521
 522         /* We don't know the real size yet */
 523         sbi->size = PAGE_SIZE;
 524
 525         /* Read the first block and get the superblock from it */
 526         mutex_lock(&read_mutex);
 527         memcpy(super, cramfs_read(sb, 0, sizeof(*super)), sizeof(*super));
 528         mutex_unlock(&read_mutex);
 529
 530         /* Do sanity checks on the superblock */
 531         if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
 532                 /* check for wrong endianness */
 533                 if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND) {
 534                         if (!silent)
 535                                 pr_err("wrong endianness\n");
 536                         return -EINVAL;
 537                 }
 538
 539                 /* check at 512 byte offset */
 540                 mutex_lock(&read_mutex);
 541                 memcpy(super,
 542                        cramfs_read(sb, 512, sizeof(*super)),
 543                        sizeof(*super));
 544                 mutex_unlock(&read_mutex);
 545                 if (super->magic != CRAMFS_MAGIC) {
 546                         if (super->magic == CRAMFS_MAGIC_WEND && !silent)
 547                                 pr_err("wrong endianness\n");
 548                         else if (!silent)
 549                                 pr_err("wrong magic\n");
 550                         return -EINVAL;
 551                 }
 552         }
 553
 554         /* get feature flags first */
 555         if (super->flags & ~CRAMFS_SUPPORTED_FLAGS) {
 556                 pr_err("unsupported filesystem features\n");
 557                 return -EINVAL;
 558         }
 559
 560         /* Check that the root inode is in a sane state */
 561         if (!S_ISDIR(super->root.mode)) {
 562                 pr_err("root is not a directory\n");
 563                 return -EINVAL;
 564         }
 565         /* correct strange, hard-coded permissions of mkcramfs */
 566         super->root.mode |= 0555;
 567
 568         root_offset = super->root.offset << 2;
 569         if (super->flags & CRAMFS_FLAG_FSID_VERSION_2) {
 570                 sbi->size = super->size;
 571                 sbi->blocks = super->fsid.blocks;
 572                 sbi->files = super->fsid.files;
 573         } else {
 574                 sbi->size = 1<<28;
 575                 sbi->blocks = 0;
 576                 sbi->files = 0;
 577         }
 578         sbi->magic = super->magic;
 579         sbi->flags = super->flags;
 580         if (root_offset == 0)
 581                 pr_info("empty filesystem");
 582         else if (!(super->flags & CRAMFS_FLAG_SHIFTED_ROOT_OFFSET) &&
 583                  ((root_offset != sizeof(struct cramfs_super)) &&
 584                   (root_offset != 512 + sizeof(struct cramfs_super))))
 585         {
 586                 pr_err("bad root offset %lu\n", root_offset);
 587                 return -EINVAL;
 588         }
 589
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 static int cramfs_finalize_super(struct super_block *sb,
 594                                  struct cramfs_inode *cramfs_root)
 595 {
 596         struct inode *root;
 597
 598         /* Set it all up.. */
 599         sb->s_flags |= SB_RDONLY;
 600         sb->s_op = &cramfs_ops;
 601         root = get_cramfs_inode(sb, cramfs_root, 0);
 602         if (IS_ERR(root))
 603                 return PTR_ERR(root);
 604         sb->s_root = d_make_root(root);
 605         if (!sb->s_root)
 606                 return -ENOMEM;
 607         return 0;
 608 }
 609
 610 static int cramfs_blkdev_fill_super(struct super_block *sb, void *data,
 611                                     int silent)
 612 {
 613         struct cramfs_sb_info *sbi;
 614         struct cramfs_super super;
 615         int i, err;
 616
 617         sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 618         if (!sbi)
 619                 return -ENOMEM;
 620         sb->s_fs_info = sbi;
 621
 622         /* Invalidate the read buffers on mount: think disk change.. */
 623         for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++)
 624                 buffer_blocknr[i] = -1;
 625
 626         err = cramfs_read_super(sb, &super, silent);
 627         if (err)
 628                 return err;
 629         return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
 630 }
 631
 632 static int cramfs_mtd_fill_super(struct super_block *sb, void *data,
 633                                  int silent)
 634 {
 635         struct cramfs_sb_info *sbi;
 636         struct cramfs_super super;
 637         int err;
 638
 639         sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
 640         if (!sbi)
 641                 return -ENOMEM;
 642         sb->s_fs_info = sbi;
 643
 644         /* Map only one page for now.  Will remap it when fs size is known. */
 645         err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE, &sbi->mtd_point_size,
 646                         &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 647         if (err || sbi->mtd_point_size != PAGE_SIZE) {
 648                 pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
 649                        sb->s_mtd->name);
 650                 return err ? : -ENODATA;
 651         }
 652
 653         pr_info("checking physical address %pap for linear cramfs image\n",
 654                 &sbi->linear_phys_addr);
 655         err = cramfs_read_super(sb, &super, silent);
 656         if (err)
 657                 return err;
 658
 659         /* Remap the whole filesystem now */
 660         pr_info("linear cramfs image on mtd:%s appears to be %lu KB in size\n",
 661                 sb->s_mtd->name, sbi->size/1024);
 662         mtd_unpoint(sb->s_mtd, 0, PAGE_SIZE);
 663         err = mtd_point(sb->s_mtd, 0, sbi->size, &sbi->mtd_point_size,
 664                         &sbi->linear_virt_addr, &sbi->linear_phys_addr);
 665         if (err || sbi->mtd_point_size != sbi->size) {
 666                 pr_err("unable to get direct memory access to mtd:%s\n",
 667                        sb->s_mtd->name);
 668                 return err ? : -ENODATA;
 669         }
 670
 671         return cramfs_finalize_super(sb, &super.root);
 672 }
 673
 674 static int cramfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 675 {
 676         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 677         u64 id = 0;
 678
 679         if (sb->s_bdev)
 680                 id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);
 681         else if (sb->s_dev)
 682                 id = huge_encode_dev(sb->s_dev);
 683
 684         buf->f_type = CRAMFS_MAGIC;
 685         buf->f_bsize = PAGE_SIZE;
 686         buf->f_blocks = CRAMFS_SB(sb)->blocks;
 687         buf->f_bfree = 0;
 688         buf->f_bavail = 0;
 689         buf->f_files = CRAMFS_SB(sb)->files;
 690         buf->f_ffree = 0;
 691         buf->f_fsid.val[0] = (u32)id;
 692         buf->f_fsid.val[1] = (u32)(id >> 32);
 693         buf->f_namelen = CRAMFS_MAXPATHLEN;
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 /*
 698  * Read a cramfs directory entry.
 699  */
 700 static int cramfs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 701 {
 702         struct inode *inode = file_inode(file);
 703         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 704         char *buf;
 705         unsigned int offset;
 706
 707         /* Offset within the thing. */
 708         if (ctx->pos >= inode->i_size)
 709                 return 0;
 710         offset = ctx->pos;
 711         /* Directory entries are always 4-byte aligned */
 712         if (offset & 3)
 713                 return -EINVAL;
 714
 715         buf = kmalloc(CRAMFS_MAXPATHLEN, GFP_KERNEL);
 716         if (!buf)
 717                 return -ENOMEM;
 718
 719         while (offset < inode->i_size) {
 720                 struct cramfs_inode *de;
 721                 unsigned long nextoffset;
 722                 char *name;
 723                 ino_t ino;
 724                 umode_t mode;
 725                 int namelen;
 726
 727                 mutex_lock(&read_mutex);
 728                 de = cramfs_read(sb, OFFSET(inode) + offset, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
 729                 name = (char *)(de+1);
 730
 731                 /*
 732                  * Namelengths on disk are shifted by two
 733                  * and the name padded out to 4-byte boundaries
 734                  * with zeroes.
 735                  */
 736                 namelen = de->namelen << 2;
 737                 memcpy(buf, name, namelen);
 738                 ino = cramino(de, OFFSET(inode) + offset);
 739                 mode = de->mode;
 740                 mutex_unlock(&read_mutex);
 741                 nextoffset = offset + sizeof(*de) + namelen;
 742                 for (;;) {
 743                         if (!namelen) {
 744                                 kfree(buf);
 745                                 return -EIO;
 746                         }
 747                         if (buf[namelen-1])
 748                                 break;
 749                         namelen--;
 750                 }
 751                 if (!dir_emit(ctx, buf, namelen, ino, mode >> 12))
 752                         break;
 753
 754                 ctx->pos = offset = nextoffset;
 755         }
 756         kfree(buf);
 757         return 0;
 758 }
 759
 760 /*
 761  * Lookup and fill in the inode data..
 762  */
 763 static struct dentry *cramfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags)
 764 {
 765         unsigned int offset = 0;
 766         struct inode *inode = NULL;
 767         int sorted;
 768
 769         mutex_lock(&read_mutex);
 770         sorted = CRAMFS_SB(dir->i_sb)->flags & CRAMFS_FLAG_SORTED_DIRS;
 771         while (offset < dir->i_size) {
 772                 struct cramfs_inode *de;
 773                 char *name;
 774                 int namelen, retval;
 775                 int dir_off = OFFSET(dir) + offset;
 776
 777                 de = cramfs_read(dir->i_sb, dir_off, sizeof(*de)+CRAMFS_MAXPATHLEN);
 778                 name = (char *)(de+1);
 779
 780                 /* Try to take advantage of sorted directories */
 781                 if (sorted && (dentry->d_name.name[0] < name[0]))
 782                         break;
 783
 784                 namelen = de->namelen << 2;
 785                 offset += sizeof(*de) + namelen;
 786
 787                 /* Quick check that the name is roughly the right length */
 788                 if (((dentry->d_name.len + 3) & ~3) != namelen)
 789                         continue;
 790
 791                 for (;;) {
 792                         if (!namelen) {
 793                                 inode = ERR_PTR(-EIO);
 794                                 goto out;
 795                         }
 796                         if (name[namelen-1])
 797                                 break;
 798                         namelen--;
 799                 }
 800                 if (namelen != dentry->d_name.len)
 801                         continue;
 802                 retval = memcmp(dentry->d_name.name, name, namelen);
 803                 if (retval > 0)
 804                         continue;
 805                 if (!retval) {
 806                         inode = get_cramfs_inode(dir->i_sb, de, dir_off);
 807                         break;
 808                 }
 809                 /* else (retval < 0) */
 810                 if (sorted)
 811                         break;
 812         }
 813 out:
 814         mutex_unlock(&read_mutex);
 815         return d_splice_alias(inode, dentry);
 816 }
 817
 818 static int cramfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
 819 {
 820         struct inode *inode = page->mapping->host;
 821         u32 maxblock;
 822         int bytes_filled;
 823         void *pgdata;
 824
 825         maxblock = (inode->i_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 826         bytes_filled = 0;
 827         pgdata = kmap(page);
 828
 829         if (page->index < maxblock) {
 830                 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 831                 u32 blkptr_offset = OFFSET(inode) + page->index * 4;
 832                 u32 block_ptr, block_start, block_len;
 833                 bool uncompressed, direct;
 834
 835                 mutex_lock(&read_mutex);
 836                 block_ptr = *(u32 *) cramfs_read(sb, blkptr_offset, 4);
 837                 uncompressed = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED);
 838                 direct = (block_ptr & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR);
 839                 block_ptr &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 840
 841                 if (direct) {
 842                         /*
 843                          * The block pointer is an absolute start pointer,
 844                          * shifted by 2 bits. The size is included in the
 845                          * first 2 bytes of the data block when compressed,
 846                          * or PAGE_SIZE otherwise.
 847                          */
 848                         block_start = block_ptr << CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 849                         if (uncompressed) {
 850                                 block_len = PAGE_SIZE;
 851                                 /* if last block: cap to file length */
 852                                 if (page->index == maxblock - 1)
 853                                         block_len =
 854                                                 offset_in_page(inode->i_size);
 855                         } else {
 856                                 block_len = *(u16 *)
 857                                         cramfs_read(sb, block_start, 2);
 858                                 block_start += 2;
 859                         }
 860                 } else {
 861                         /*
 862                          * The block pointer indicates one past the end of
 863                          * the current block (start of next block). If this
 864                          * is the first block then it starts where the block
 865                          * pointer table ends, otherwise its start comes
 866                          * from the previous block's pointer.
 867                          */
 868                         block_start = OFFSET(inode) + maxblock * 4;
 869                         if (page->index)
 870                                 block_start = *(u32 *)
 871                                         cramfs_read(sb, blkptr_offset - 4, 4);
 872                         /* Beware... previous ptr might be a direct ptr */
 873                         if (unlikely(block_start & CRAMFS_BLK_FLAG_DIRECT_PTR)) {
 874                                 /* See comments on earlier code. */
 875                                 u32 prev_start = block_start;
 876                                 block_start = prev_start & ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 877                                 block_start <<= CRAMFS_BLK_DIRECT_PTR_SHIFT;
 878                                 if (prev_start & CRAMFS_BLK_FLAG_UNCOMPRESSED) {
 879                                         block_start += PAGE_SIZE;
 880                                 } else {
 881                                         block_len = *(u16 *)
 882                                                 cramfs_read(sb, block_start, 2);
 883                                         block_start += 2 + block_len;
 884                                 }
 885                         }
 886                         block_start &= ~CRAMFS_BLK_FLAGS;
 887                         block_len = block_ptr - block_start;
 888                 }
 889
 890                 if (block_len == 0)
 891                         ; /* hole */
 892                 else if (unlikely(block_len > 2*PAGE_SIZE ||
 893                                   (uncompressed && block_len > PAGE_SIZE))) {
 894                         mutex_unlock(&read_mutex);
 895                         pr_err("bad data blocksize %u\n", block_len);
 896                         goto err;
 897                 } else if (uncompressed) {
 898                         memcpy(pgdata,
 899                                cramfs_read(sb, block_start, block_len),
 900                                block_len);
 901                         bytes_filled = block_len;
 902                 } else {
 903                         bytes_filled = cramfs_uncompress_block(pgdata,
 904                                  PAGE_SIZE,
 905                                  cramfs_read(sb, block_start, block_len),
 906                                  block_len);
 907                 }
 908                 mutex_unlock(&read_mutex);
 909                 if (unlikely(bytes_filled < 0))
 910                         goto err;
 911         }
 912
 913         memset(pgdata + bytes_filled, 0, PAGE_SIZE - bytes_filled);
 914         flush_dcache_page(page);
 915         kunmap(page);
 916         SetPageUptodate(page);
 917         unlock_page(page);
 918         return 0;
 919
 920 err:
 921         kunmap(page);
 922         ClearPageUptodate(page);
 923         SetPageError(page);
 924         unlock_page(page);
 925         return 0;
 926 }
 927
 928 static const struct address_space_operations cramfs_aops = {
 929         .readpage = cramfs_readpage
 930 };
 931
 932 /*
 933  * Our operations:
 934  */
 935
 936 /*
 937  * A directory can only readdir
 938  */
 939 static const struct file_operations cramfs_directory_operations = {
 940         .llseek         = generic_file_llseek,
 941         .read           = generic_read_dir,
 942         .iterate_shared = cramfs_readdir,
 943 };
 944
 945 static const struct inode_operations cramfs_dir_inode_operations = {
 946         .lookup         = cramfs_lookup,
 947 };
 948
 949 static const struct super_operations cramfs_ops = {
 950         .remount_fs     = cramfs_remount,
 951         .statfs         = cramfs_statfs,
 952 };
 953
 954 static struct dentry *cramfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags,
 955                                    const char *dev_name, void *data)
 956 {
 957         struct dentry *ret = ERR_PTR(-ENOPROTOOPT);
 958
 959         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_MTD)) {
 960                 ret = mount_mtd(fs_type, flags, dev_name, data,
 961                                 cramfs_mtd_fill_super);
 962                 if (!IS_ERR(ret))
 963                         return ret;
 964         }
 965         if (IS_ENABLED(CONFIG_CRAMFS_BLOCKDEV)) {
 966                 ret = mount_bdev(fs_type, flags, dev_name, data,
 967                                  cramfs_blkdev_fill_super);
 968         }
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 static struct file_system_type cramfs_fs_type = {
 973         .owner          = THIS_MODULE,
 974         .name           = "cramfs",
 975         .mount          = cramfs_mount,
 976         .kill_sb        = cramfs_kill_sb,
 977         .fs_flags       = FS_REQUIRES_DEV,
 978 };
 979 MODULE_ALIAS_FS("cramfs");
 980
 981 static int __init init_cramfs_fs(void)
 982 {
 983         int rv;
 984
 985         rv = cramfs_uncompress_init();
 986         if (rv < 0)
 987                 return rv;
 988         rv = register_filesystem(&cramfs_fs_type);
 989         if (rv < 0)
 990                 cramfs_uncompress_exit();
 991         return rv;
 992 }
 993
 994 static void __exit exit_cramfs_fs(void)
 995 {
 996         cramfs_uncompress_exit();
 997         unregister_filesystem(&cramfs_fs_type);
 998 }
 999
1000 module_init(init_cramfs_fs)
1001 module_exit(exit_cramfs_fs)
1002 MODULE_LICENSE("GPL");