Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * linux/fs/ext4/block_validity.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 2009
6 : : * Theodore Ts'o (tytso@mit.edu)
7 : : *
8 : : * Track which blocks in the filesystem are metadata blocks that
9 : : * should never be used as data blocks by files or directories.
10 : : */
11 : :
12 : : #include <linux/time.h>
13 : : #include <linux/fs.h>
14 : : #include <linux/namei.h>
15 : : #include <linux/quotaops.h>
16 : : #include <linux/buffer_head.h>
17 : : #include <linux/swap.h>
18 : : #include <linux/pagemap.h>
19 : : #include <linux/blkdev.h>
20 : : #include <linux/slab.h>
21 : : #include "ext4.h"
22 : :
23 : : struct ext4_system_zone {
24 : : struct rb_node node;
25 : : ext4_fsblk_t start_blk;
26 : : unsigned int count;
27 : : };
28 : :
29 : : static struct kmem_cache *ext4_system_zone_cachep;
30 : :
31 : 3 : int __init ext4_init_system_zone(void)
32 : : {
33 : 3 : ext4_system_zone_cachep = KMEM_CACHE(ext4_system_zone, 0);
34 : 3 : if (ext4_system_zone_cachep == NULL)
35 : : return -ENOMEM;
36 : 3 : return 0;
37 : : }
38 : :
39 : 0 : void ext4_exit_system_zone(void)
40 : : {
41 : 0 : rcu_barrier();
42 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_system_zone_cachep);
43 : 0 : }
44 : :
45 : : static inline int can_merge(struct ext4_system_zone *entry1,
46 : : struct ext4_system_zone *entry2)
47 : : {
48 : 3 : if ((entry1->start_blk + entry1->count) == entry2->start_blk)
49 : : return 1;
50 : : return 0;
51 : : }
52 : :
53 : 0 : static void release_system_zone(struct ext4_system_blocks *system_blks)
54 : : {
55 : : struct ext4_system_zone *entry, *n;
56 : :
57 : 0 : rbtree_postorder_for_each_entry_safe(entry, n,
58 : : &system_blks->root, node)
59 : 0 : kmem_cache_free(ext4_system_zone_cachep, entry);
60 : 0 : }
61 : :
62 : : /*
63 : : * Mark a range of blocks as belonging to the "system zone" --- that
64 : : * is, filesystem metadata blocks which should never be used by
65 : : * inodes.
66 : : */
67 : 3 : static int add_system_zone(struct ext4_system_blocks *system_blks,
68 : : ext4_fsblk_t start_blk,
69 : : unsigned int count)
70 : : {
71 : : struct ext4_system_zone *new_entry, *entry;
72 : 3 : struct rb_node **n = &system_blks->root.rb_node, *node;
73 : : struct rb_node *parent = NULL, *new_node = NULL;
74 : :
75 : 3 : while (*n) {
76 : : parent = *n;
77 : : entry = rb_entry(parent, struct ext4_system_zone, node);
78 : 3 : if (start_blk < entry->start_blk)
79 : 3 : n = &(*n)->rb_left;
80 : 3 : else if (start_blk >= (entry->start_blk + entry->count))
81 : 3 : n = &(*n)->rb_right;
82 : : else /* Unexpected overlap of system zones. */
83 : : return -EFSCORRUPTED;
84 : : }
85 : :
86 : 3 : new_entry = kmem_cache_alloc(ext4_system_zone_cachep,
87 : : GFP_KERNEL);
88 : 3 : if (!new_entry)
89 : : return -ENOMEM;
90 : 3 : new_entry->start_blk = start_blk;
91 : 3 : new_entry->count = count;
92 : 3 : new_node = &new_entry->node;
93 : :
94 : : rb_link_node(new_node, parent, n);
95 : 3 : rb_insert_color(new_node, &system_blks->root);
96 : :
97 : : /* Can we merge to the left? */
98 : 3 : node = rb_prev(new_node);
99 : 3 : if (node) {
100 : : entry = rb_entry(node, struct ext4_system_zone, node);
101 : 3 : if (can_merge(entry, new_entry)) {
102 : 3 : new_entry->start_blk = entry->start_blk;
103 : 3 : new_entry->count += entry->count;
104 : 3 : rb_erase(node, &system_blks->root);
105 : 3 : kmem_cache_free(ext4_system_zone_cachep, entry);
106 : : }
107 : : }
108 : :
109 : : /* Can we merge to the right? */
110 : 3 : node = rb_next(new_node);
111 : 3 : if (node) {
112 : : entry = rb_entry(node, struct ext4_system_zone, node);
113 : 3 : if (can_merge(new_entry, entry)) {
114 : 3 : new_entry->count += entry->count;
115 : 3 : rb_erase(node, &system_blks->root);
116 : 3 : kmem_cache_free(ext4_system_zone_cachep, entry);
117 : : }
118 : : }
119 : : return 0;
120 : : }
121 : :
122 : 0 : static void debug_print_tree(struct ext4_sb_info *sbi)
123 : : {
124 : : struct rb_node *node;
125 : : struct ext4_system_zone *entry;
126 : : int first = 1;
127 : :
128 : 0 : printk(KERN_INFO "System zones: ");
129 : 0 : node = rb_first(&sbi->system_blks->root);
130 : 0 : while (node) {
131 : : entry = rb_entry(node, struct ext4_system_zone, node);
132 : 0 : printk(KERN_CONT "%s%llu-%llu", first ? "" : ", ",
133 : 0 : entry->start_blk, entry->start_blk + entry->count - 1);
134 : : first = 0;
135 : 0 : node = rb_next(node);
136 : : }
137 : 0 : printk(KERN_CONT "\n");
138 : 0 : }
139 : :
140 : : /*
141 : : * Returns 1 if the passed-in block region (start_blk,
142 : : * start_blk+count) is valid; 0 if some part of the block region
143 : : * overlaps with filesystem metadata blocks.
144 : : */
145 : 3 : static int ext4_data_block_valid_rcu(struct ext4_sb_info *sbi,
146 : : struct ext4_system_blocks *system_blks,
147 : : ext4_fsblk_t start_blk,
148 : : unsigned int count)
149 : : {
150 : : struct ext4_system_zone *entry;
151 : : struct rb_node *n;
152 : :
153 : 3 : if ((start_blk <= le32_to_cpu(sbi->s_es->s_first_data_block)) ||
154 : 3 : (start_blk + count < start_blk) ||
155 : : (start_blk + count > ext4_blocks_count(sbi->s_es))) {
156 : 0 : sbi->s_es->s_last_error_block = cpu_to_le64(start_blk);
157 : 0 : return 0;
158 : : }
159 : :
160 : 3 : if (system_blks == NULL)
161 : : return 1;
162 : :
163 : 3 : n = system_blks->root.rb_node;
164 : 3 : while (n) {
165 : : entry = rb_entry(n, struct ext4_system_zone, node);
166 : 3 : if (start_blk + count - 1 < entry->start_blk)
167 : 3 : n = n->rb_left;
168 : 3 : else if (start_blk >= (entry->start_blk + entry->count))
169 : 3 : n = n->rb_right;
170 : : else {
171 : 1 : sbi->s_es->s_last_error_block = cpu_to_le64(start_blk);
172 : 1 : return 0;
173 : : }
174 : : }
175 : : return 1;
176 : : }
177 : :
178 : 3 : static int ext4_protect_reserved_inode(struct super_block *sb,
179 : : struct ext4_system_blocks *system_blks,
180 : : u32 ino)
181 : : {
182 : : struct inode *inode;
183 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
184 : : struct ext4_map_blocks map;
185 : : u32 i = 0, num;
186 : : int err = 0, n;
187 : :
188 : 3 : if ((ino < EXT4_ROOT_INO) ||
189 : 3 : (ino > le32_to_cpu(sbi->s_es->s_inodes_count)))
190 : : return -EINVAL;
191 : 3 : inode = ext4_iget(sb, ino, EXT4_IGET_SPECIAL);
192 : 3 : if (IS_ERR(inode))
193 : 0 : return PTR_ERR(inode);
194 : 3 : num = (inode->i_size + sb->s_blocksize - 1) >> sb->s_blocksize_bits;
195 : 3 : while (i < num) {
196 : 3 : cond_resched();
197 : 3 : map.m_lblk = i;
198 : 3 : map.m_len = num - i;
199 : 3 : n = ext4_map_blocks(NULL, inode, &map, 0);
200 : 3 : if (n < 0) {
201 : 0 : err = n;
202 : 0 : break;
203 : : }
204 : 3 : if (n == 0) {
205 : 0 : i++;
206 : : } else {
207 : 3 : if (!ext4_data_block_valid_rcu(sbi, system_blks,
208 : : map.m_pblk, n)) {
209 : 0 : ext4_error(sb, "blocks %llu-%llu from inode %u "
210 : : "overlap system zone", map.m_pblk,
211 : : map.m_pblk + map.m_len - 1, ino);
212 : : err = -EFSCORRUPTED;
213 : 0 : break;
214 : : }
215 : 3 : err = add_system_zone(system_blks, map.m_pblk, n);
216 : 3 : if (err < 0)
217 : : break;
218 : 3 : i += n;
219 : : }
220 : : }
221 : 3 : iput(inode);
222 : 3 : return err;
223 : : }
224 : :
225 : 0 : static void ext4_destroy_system_zone(struct rcu_head *rcu)
226 : : {
227 : : struct ext4_system_blocks *system_blks;
228 : :
229 : 0 : system_blks = container_of(rcu, struct ext4_system_blocks, rcu);
230 : 0 : release_system_zone(system_blks);
231 : 0 : kfree(system_blks);
232 : 0 : }
233 : :
234 : : /*
235 : : * Build system zone rbtree which is used for block validity checking.
236 : : *
237 : : * The update of system_blks pointer in this function is protected by
238 : : * sb->s_umount semaphore. However we have to be careful as we can be
239 : : * racing with ext4_data_block_valid() calls reading system_blks rbtree
240 : : * protected only by RCU. That's why we first build the rbtree and then
241 : : * swap it in place.
242 : : */
243 : 3 : int ext4_setup_system_zone(struct super_block *sb)
244 : : {
245 : : ext4_group_t ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
246 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
247 : : struct ext4_system_blocks *system_blks;
248 : : struct ext4_group_desc *gdp;
249 : : ext4_group_t i;
250 : : int flex_size = ext4_flex_bg_size(sbi);
251 : : int ret;
252 : :
253 : 3 : if (!test_opt(sb, BLOCK_VALIDITY)) {
254 : 0 : if (sbi->system_blks)
255 : 0 : ext4_release_system_zone(sb);
256 : : return 0;
257 : : }
258 : 3 : if (sbi->system_blks)
259 : : return 0;
260 : :
261 : 3 : system_blks = kzalloc(sizeof(*system_blks), GFP_KERNEL);
262 : 3 : if (!system_blks)
263 : : return -ENOMEM;
264 : :
265 : 3 : for (i=0; i < ngroups; i++) {
266 : 3 : cond_resched();
267 : 3 : if (ext4_bg_has_super(sb, i) &&
268 : 3 : ((i < 5) || ((i % flex_size) == 0)))
269 : 3 : add_system_zone(system_blks,
270 : : ext4_group_first_block_no(sb, i),
271 : 3 : ext4_bg_num_gdb(sb, i) + 1);
272 : 3 : gdp = ext4_get_group_desc(sb, i, NULL);
273 : 3 : ret = add_system_zone(system_blks,
274 : : ext4_block_bitmap(sb, gdp), 1);
275 : 3 : if (ret)
276 : : goto err;
277 : 3 : ret = add_system_zone(system_blks,
278 : : ext4_inode_bitmap(sb, gdp), 1);
279 : 3 : if (ret)
280 : : goto err;
281 : 3 : ret = add_system_zone(system_blks,
282 : : ext4_inode_table(sb, gdp),
283 : 3 : sbi->s_itb_per_group);
284 : 3 : if (ret)
285 : : goto err;
286 : : }
287 : 3 : if (ext4_has_feature_journal(sb) && sbi->s_es->s_journal_inum) {
288 : 3 : ret = ext4_protect_reserved_inode(sb, system_blks,
289 : : le32_to_cpu(sbi->s_es->s_journal_inum));
290 : 3 : if (ret)
291 : : goto err;
292 : : }
293 : :
294 : : /*
295 : : * System blks rbtree complete, announce it once to prevent racing
296 : : * with ext4_data_block_valid() accessing the rbtree at the same
297 : : * time.
298 : : */
299 : 3 : rcu_assign_pointer(sbi->system_blks, system_blks);
300 : :
301 : 3 : if (test_opt(sb, DEBUG))
302 : 0 : debug_print_tree(sbi);
303 : : return 0;
304 : : err:
305 : 0 : release_system_zone(system_blks);
306 : 0 : kfree(system_blks);
307 : 0 : return ret;
308 : : }
309 : :
310 : : /*
311 : : * Called when the filesystem is unmounted or when remounting it with
312 : : * noblock_validity specified.
313 : : *
314 : : * The update of system_blks pointer in this function is protected by
315 : : * sb->s_umount semaphore. However we have to be careful as we can be
316 : : * racing with ext4_data_block_valid() calls reading system_blks rbtree
317 : : * protected only by RCU. So we first clear the system_blks pointer and
318 : : * then free the rbtree only after RCU grace period expires.
319 : : */
320 : 0 : void ext4_release_system_zone(struct super_block *sb)
321 : : {
322 : : struct ext4_system_blocks *system_blks;
323 : :
324 : 0 : system_blks = rcu_dereference_protected(EXT4_SB(sb)->system_blks,
325 : : lockdep_is_held(&sb->s_umount));
326 : : rcu_assign_pointer(EXT4_SB(sb)->system_blks, NULL);
327 : :
328 : 0 : if (system_blks)
329 : 0 : call_rcu(&system_blks->rcu, ext4_destroy_system_zone);
330 : 0 : }
331 : :
332 : 3 : int ext4_data_block_valid(struct ext4_sb_info *sbi, ext4_fsblk_t start_blk,
333 : : unsigned int count)
334 : : {
335 : : struct ext4_system_blocks *system_blks;
336 : : int ret;
337 : :
338 : : /*
339 : : * Lock the system zone to prevent it being released concurrently
340 : : * when doing a remount which inverse current "[no]block_validity"
341 : : * mount option.
342 : : */
343 : : rcu_read_lock();
344 : 3 : system_blks = rcu_dereference(sbi->system_blks);
345 : 3 : ret = ext4_data_block_valid_rcu(sbi, system_blks, start_blk,
346 : : count);
347 : : rcu_read_unlock();
348 : 3 : return ret;
349 : : }
350 : :
351 : 0 : int ext4_check_blockref(const char *function, unsigned int line,
352 : : struct inode *inode, __le32 *p, unsigned int max)
353 : : {
354 : 0 : struct ext4_super_block *es = EXT4_SB(inode->i_sb)->s_es;
355 : : __le32 *bref = p;
356 : : unsigned int blk;
357 : :
358 : 0 : if (ext4_has_feature_journal(inode->i_sb) &&
359 : 0 : (inode->i_ino ==
360 : 0 : le32_to_cpu(EXT4_SB(inode->i_sb)->s_es->s_journal_inum)))
361 : : return 0;
362 : :
363 : 0 : while (bref < p+max) {
364 : 0 : blk = le32_to_cpu(*bref++);
365 : 0 : if (blk &&
366 : 0 : unlikely(!ext4_data_block_valid(EXT4_SB(inode->i_sb),
367 : : blk, 1))) {
368 : 0 : es->s_last_error_block = cpu_to_le64(blk);
369 : 0 : ext4_error_inode(inode, function, line, blk,
370 : : "invalid block");
371 : 0 : return -EFSCORRUPTED;
372 : : }
373 : : }
374 : : return 0;
375 : : }
376 : :
|
