fs/btrfs/tree-checker.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) Qu Wenruo 2017.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 /*
   7  * The module is used to catch unexpected/corrupted tree block data.
   8  * Such behavior can be caused either by a fuzzed image or bugs.
   9  *
  10  * The objective is to do leaf/node validation checks when tree block is read
  11  * from disk, and check *every* possible member, so other code won't
  12  * need to checking them again.
  13  *
  14  * Due to the potential and unwanted damage, every checker needs to be
  15  * carefully reviewed otherwise so it does not prevent mount of valid images.
  16  */
  17
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/stddef.h>
  20 #include <linux/error-injection.h>
  21 #include "ctree.h"
  22 #include "tree-checker.h"
  23 #include "disk-io.h"
  24 #include "compression.h"
  25 #include "volumes.h"
  26 #include "misc.h"
  27
  28 /*
  29  * Error message should follow the following format:
  30  * corrupt <type>: <identifier>, <reason>[, <bad_value>]
  31  *
  32  * @type:       leaf or node
  33  * @identifier: the necessary info to locate the leaf/node.
  34  *              It's recommended to decode key.objecitd/offset if it's
  35  *              meaningful.
  36  * @reason:     describe the error
  37  * @bad_value:  optional, it's recommended to output bad value and its
  38  *              expected value (range).
  39  *
  40  * Since comma is used to separate the components, only space is allowed
  41  * inside each component.
  42  */
  43
  44 /*
  45  * Append generic "corrupt leaf/node root=%llu block=%llu slot=%d: " to @fmt.
  46  * Allows callers to customize the output.
  47  */
  48 __printf(3, 4)
  49 __cold
  50 static void generic_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
  51                         const char *fmt, ...)
  52 {
  53         const struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
  54         struct va_format vaf;
  55         va_list args;
  56
  57         va_start(args, fmt);
  58
  59         vaf.fmt = fmt;
  60         vaf.va = &args;
  61
  62         btrfs_crit(fs_info,
  63                 "corrupt %s: root=%llu block=%llu slot=%d, %pV",
  64                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
  65                 btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_bytenr(eb), slot, &vaf);
  66         va_end(args);
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Customized reporter for extent data item, since its key objectid and
  71  * offset has its own meaning.
  72  */
  73 __printf(3, 4)
  74 __cold
  75 static void file_extent_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
  76                             const char *fmt, ...)
  77 {
  78         const struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
  79         struct btrfs_key key;
  80         struct va_format vaf;
  81         va_list args;
  82
  83         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
  84         va_start(args, fmt);
  85
  86         vaf.fmt = fmt;
  87         vaf.va = &args;
  88
  89         btrfs_crit(fs_info,
  90         "corrupt %s: root=%llu block=%llu slot=%d ino=%llu file_offset=%llu, %pV",
  91                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
  92                 btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_bytenr(eb), slot,
  93                 key.objectid, key.offset, &vaf);
  94         va_end(args);
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Return 0 if the btrfs_file_extent_##name is aligned to @alignment
  99  * Else return 1
 100  */
 101 #define CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, name, alignment)                     \
 102 ({                                                                            \
 103         if (!IS_ALIGNED(btrfs_file_extent_##name((leaf), (fi)), (alignment))) \
 104                 file_extent_err((leaf), (slot),                               \
 105         "invalid %s for file extent, have %llu, should be aligned to %u",     \
 106                         (#name), btrfs_file_extent_##name((leaf), (fi)),      \
 107                         (alignment));                                         \
 108         (!IS_ALIGNED(btrfs_file_extent_##name((leaf), (fi)), (alignment)));   \
 109 })
 110
 111 static u64 file_extent_end(struct extent_buffer *leaf,
 112                            struct btrfs_key *key,
 113                            struct btrfs_file_extent_item *extent)
 114 {
 115         u64 end;
 116         u64 len;
 117
 118         if (btrfs_file_extent_type(leaf, extent) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 119                 len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, extent);
 120                 end = ALIGN(key->offset + len, leaf->fs_info->sectorsize);
 121         } else {
 122                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent);
 123                 end = key->offset + len;
 124         }
 125         return end;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Customized report for dir_item, the only new important information is
 130  * key->objectid, which represents inode number
 131  */
 132 __printf(3, 4)
 133 __cold
 134 static void dir_item_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
 135                          const char *fmt, ...)
 136 {
 137         const struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 138         struct btrfs_key key;
 139         struct va_format vaf;
 140         va_list args;
 141
 142         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 143         va_start(args, fmt);
 144
 145         vaf.fmt = fmt;
 146         vaf.va = &args;
 147
 148         btrfs_crit(fs_info,
 149                 "corrupt %s: root=%llu block=%llu slot=%d ino=%llu, %pV",
 150                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
 151                 btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_bytenr(eb), slot,
 152                 key.objectid, &vaf);
 153         va_end(args);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * This functions checks prev_key->objectid, to ensure current key and prev_key
 158  * share the same objectid as inode number.
 159  *
 160  * This is to detect missing INODE_ITEM in subvolume trees.
 161  *
 162  * Return true if everything is OK or we don't need to check.
 163  * Return false if anything is wrong.
 164  */
 165 static bool check_prev_ino(struct extent_buffer *leaf,
 166                            struct btrfs_key *key, int slot,
 167                            struct btrfs_key *prev_key)
 168 {
 169         /* No prev key, skip check */
 170         if (slot == 0)
 171                 return true;
 172
 173         /* Only these key->types needs to be checked */
 174         ASSERT(key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY ||
 175                key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
 176                key->type == BTRFS_DIR_INDEX_KEY ||
 177                key->type == BTRFS_DIR_ITEM_KEY ||
 178                key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
 179
 180         /*
 181          * Only subvolume trees along with their reloc trees need this check.
 182          * Things like log tree doesn't follow this ino requirement.
 183          */
 184         if (!is_fstree(btrfs_header_owner(leaf)))
 185                 return true;
 186
 187         if (key->objectid == prev_key->objectid)
 188                 return true;
 189
 190         /* Error found */
 191         dir_item_err(leaf, slot,
 192                 "invalid previous key objectid, have %llu expect %llu",
 193                 prev_key->objectid, key->objectid);
 194         return false;
 195 }
 196 static int check_extent_data_item(struct extent_buffer *leaf,
 197                                   struct btrfs_key *key, int slot,
 198                                   struct btrfs_key *prev_key)
 199 {
 200         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 201         struct btrfs_file_extent_item *fi;
 202         u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 203         u32 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
 204         u64 extent_end;
 205
 206         if (!IS_ALIGNED(key->offset, sectorsize)) {
 207                 file_extent_err(leaf, slot,
 208 "unaligned file_offset for file extent, have %llu should be aligned to %u",
 209                         key->offset, sectorsize);
 210                 return -EUCLEAN;
 211         }
 212
 213         /*
 214          * Previous key must have the same key->objectid (ino).
 215          * It can be XATTR_ITEM, INODE_ITEM or just another EXTENT_DATA.
 216          * But if objectids mismatch, it means we have a missing
 217          * INODE_ITEM.
 218          */
 219         if (!check_prev_ino(leaf, key, slot, prev_key))
 220                 return -EUCLEAN;
 221
 222         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
 223
 224         /*
 225          * Make sure the item contains at least inline header, so the file
 226          * extent type is not some garbage.
 227          */
 228         if (item_size < BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE_DATA_START) {
 229                 file_extent_err(leaf, slot,
 230                                 "invalid item size, have %u expect [%zu, %u)",
 231                                 item_size, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE_DATA_START,
 232                                 SZ_4K);
 233                 return -EUCLEAN;
 234         }
 235         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES) {
 236                 file_extent_err(leaf, slot,
 237                 "invalid type for file extent, have %u expect range [0, %u]",
 238                         btrfs_file_extent_type(leaf, fi),
 239                         BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES - 1);
 240                 return -EUCLEAN;
 241         }
 242
 243         /*
 244          * Support for new compression/encryption must introduce incompat flag,
 245          * and must be caught in open_ctree().
 246          */
 247         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) >= BTRFS_NR_COMPRESS_TYPES) {
 248                 file_extent_err(leaf, slot,
 249         "invalid compression for file extent, have %u expect range [0, %u]",
 250                         btrfs_file_extent_compression(leaf, fi),
 251                         BTRFS_NR_COMPRESS_TYPES - 1);
 252                 return -EUCLEAN;
 253         }
 254         if (btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi)) {
 255                 file_extent_err(leaf, slot,
 256                         "invalid encryption for file extent, have %u expect 0",
 257                         btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi));
 258                 return -EUCLEAN;
 259         }
 260         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 261                 /* Inline extent must have 0 as key offset */
 262                 if (key->offset) {
 263                         file_extent_err(leaf, slot,
 264                 "invalid file_offset for inline file extent, have %llu expect 0",
 265                                 key->offset);
 266                         return -EUCLEAN;
 267                 }
 268
 269                 /* Compressed inline extent has no on-disk size, skip it */
 270                 if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) !=
 271                     BTRFS_COMPRESS_NONE)
 272                         return 0;
 273
 274                 /* Uncompressed inline extent size must match item size */
 275                 if (item_size != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE_DATA_START +
 276                     btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi)) {
 277                         file_extent_err(leaf, slot,
 278         "invalid ram_bytes for uncompressed inline extent, have %u expect %llu",
 279                                 item_size, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE_DATA_START +
 280                                 btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi));
 281                         return -EUCLEAN;
 282                 }
 283                 return 0;
 284         }
 285
 286         /* Regular or preallocated extent has fixed item size */
 287         if (item_size != sizeof(*fi)) {
 288                 file_extent_err(leaf, slot,
 289         "invalid item size for reg/prealloc file extent, have %u expect %zu",
 290                         item_size, sizeof(*fi));
 291                 return -EUCLEAN;
 292         }
 293         if (CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, ram_bytes, sectorsize) ||
 294             CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, disk_bytenr, sectorsize) ||
 295             CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, disk_num_bytes, sectorsize) ||
 296             CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, offset, sectorsize) ||
 297             CHECK_FE_ALIGNED(leaf, slot, fi, num_bytes, sectorsize))
 298                 return -EUCLEAN;
 299
 300         /* Catch extent end overflow */
 301         if (check_add_overflow(btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi),
 302                                key->offset, &extent_end)) {
 303                 file_extent_err(leaf, slot,
 304         "extent end overflow, have file offset %llu extent num bytes %llu",
 305                                 key->offset,
 306                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi));
 307                 return -EUCLEAN;
 308         }
 309
 310         /*
 311          * Check that no two consecutive file extent items, in the same leaf,
 312          * present ranges that overlap each other.
 313          */
 314         if (slot > 0 &&
 315             prev_key->objectid == key->objectid &&
 316             prev_key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
 317                 struct btrfs_file_extent_item *prev_fi;
 318                 u64 prev_end;
 319
 320                 prev_fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot - 1,
 321                                          struct btrfs_file_extent_item);
 322                 prev_end = file_extent_end(leaf, prev_key, prev_fi);
 323                 if (prev_end > key->offset) {
 324                         file_extent_err(leaf, slot - 1,
 325 "file extent end range (%llu) goes beyond start offset (%llu) of the next file extent",
 326                                         prev_end, key->offset);
 327                         return -EUCLEAN;
 328                 }
 329         }
 330
 331         return 0;
 332 }
 333
 334 static int check_csum_item(struct extent_buffer *leaf, struct btrfs_key *key,
 335                            int slot, struct btrfs_key *prev_key)
 336 {
 337         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 338         u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 339         u32 csumsize = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
 340
 341         if (key->objectid != BTRFS_EXTENT_CSUM_OBJECTID) {
 342                 generic_err(leaf, slot,
 343                 "invalid key objectid for csum item, have %llu expect %llu",
 344                         key->objectid, BTRFS_EXTENT_CSUM_OBJECTID);
 345                 return -EUCLEAN;
 346         }
 347         if (!IS_ALIGNED(key->offset, sectorsize)) {
 348                 generic_err(leaf, slot,
 349         "unaligned key offset for csum item, have %llu should be aligned to %u",
 350                         key->offset, sectorsize);
 351                 return -EUCLEAN;
 352         }
 353         if (!IS_ALIGNED(btrfs_item_size_nr(leaf, slot), csumsize)) {
 354                 generic_err(leaf, slot,
 355         "unaligned item size for csum item, have %u should be aligned to %u",
 356                         btrfs_item_size_nr(leaf, slot), csumsize);
 357                 return -EUCLEAN;
 358         }
 359         if (slot > 0 && prev_key->type == BTRFS_EXTENT_CSUM_KEY) {
 360                 u64 prev_csum_end;
 361                 u32 prev_item_size;
 362
 363                 prev_item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot - 1);
 364                 prev_csum_end = (prev_item_size / csumsize) * sectorsize;
 365                 prev_csum_end += prev_key->offset;
 366                 if (prev_csum_end > key->offset) {
 367                         generic_err(leaf, slot - 1,
 368 "csum end range (%llu) goes beyond the start range (%llu) of the next csum item",
 369                                     prev_csum_end, key->offset);
 370                         return -EUCLEAN;
 371                 }
 372         }
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static int check_dir_item(struct extent_buffer *leaf,
 377                           struct btrfs_key *key, struct btrfs_key *prev_key,
 378                           int slot)
 379 {
 380         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 381         struct btrfs_dir_item *di;
 382         u32 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
 383         u32 cur = 0;
 384
 385         if (!check_prev_ino(leaf, key, slot, prev_key))
 386                 return -EUCLEAN;
 387         di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
 388         while (cur < item_size) {
 389                 u32 name_len;
 390                 u32 data_len;
 391                 u32 max_name_len;
 392                 u32 total_size;
 393                 u32 name_hash;
 394                 u8 dir_type;
 395
 396                 /* header itself should not cross item boundary */
 397                 if (cur + sizeof(*di) > item_size) {
 398                         dir_item_err(leaf, slot,
 399                 "dir item header crosses item boundary, have %zu boundary %u",
 400                                 cur + sizeof(*di), item_size);
 401                         return -EUCLEAN;
 402                 }
 403
 404                 /* dir type check */
 405                 dir_type = btrfs_dir_type(leaf, di);
 406                 if (dir_type >= BTRFS_FT_MAX) {
 407                         dir_item_err(leaf, slot,
 408                         "invalid dir item type, have %u expect [0, %u)",
 409                                 dir_type, BTRFS_FT_MAX);
 410                         return -EUCLEAN;
 411                 }
 412
 413                 if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY &&
 414                     dir_type != BTRFS_FT_XATTR) {
 415                         dir_item_err(leaf, slot,
 416                 "invalid dir item type for XATTR key, have %u expect %u",
 417                                 dir_type, BTRFS_FT_XATTR);
 418                         return -EUCLEAN;
 419                 }
 420                 if (dir_type == BTRFS_FT_XATTR &&
 421                     key->type != BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
 422                         dir_item_err(leaf, slot,
 423                         "xattr dir type found for non-XATTR key");
 424                         return -EUCLEAN;
 425                 }
 426                 if (dir_type == BTRFS_FT_XATTR)
 427                         max_name_len = XATTR_NAME_MAX;
 428                 else
 429                         max_name_len = BTRFS_NAME_LEN;
 430
 431                 /* Name/data length check */
 432                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
 433                 data_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
 434                 if (name_len > max_name_len) {
 435                         dir_item_err(leaf, slot,
 436                         "dir item name len too long, have %u max %u",
 437                                 name_len, max_name_len);
 438                         return -EUCLEAN;
 439                 }
 440                 if (name_len + data_len > BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(fs_info)) {
 441                         dir_item_err(leaf, slot,
 442                         "dir item name and data len too long, have %u max %u",
 443                                 name_len + data_len,
 444                                 BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(fs_info));
 445                         return -EUCLEAN;
 446                 }
 447
 448                 if (data_len && dir_type != BTRFS_FT_XATTR) {
 449                         dir_item_err(leaf, slot,
 450                         "dir item with invalid data len, have %u expect 0",
 451                                 data_len);
 452                         return -EUCLEAN;
 453                 }
 454
 455                 total_size = sizeof(*di) + name_len + data_len;
 456
 457                 /* header and name/data should not cross item boundary */
 458                 if (cur + total_size > item_size) {
 459                         dir_item_err(leaf, slot,
 460                 "dir item data crosses item boundary, have %u boundary %u",
 461                                 cur + total_size, item_size);
 462                         return -EUCLEAN;
 463                 }
 464
 465                 /*
 466                  * Special check for XATTR/DIR_ITEM, as key->offset is name
 467                  * hash, should match its name
 468                  */
 469                 if (key->type == BTRFS_DIR_ITEM_KEY ||
 470                     key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
 471                         char namebuf[max(BTRFS_NAME_LEN, XATTR_NAME_MAX)];
 472
 473                         read_extent_buffer(leaf, namebuf,
 474                                         (unsigned long)(di + 1), name_len);
 475                         name_hash = btrfs_name_hash(namebuf, name_len);
 476                         if (key->offset != name_hash) {
 477                                 dir_item_err(leaf, slot,
 478                 "name hash mismatch with key, have 0x%016x expect 0x%016llx",
 479                                         name_hash, key->offset);
 480                                 return -EUCLEAN;
 481                         }
 482                 }
 483                 cur += total_size;
 484                 di = (struct btrfs_dir_item *)((void *)di + total_size);
 485         }
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 __printf(3, 4)
 490 __cold
 491 static void block_group_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
 492                             const char *fmt, ...)
 493 {
 494         const struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
 495         struct btrfs_key key;
 496         struct va_format vaf;
 497         va_list args;
 498
 499         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 500         va_start(args, fmt);
 501
 502         vaf.fmt = fmt;
 503         vaf.va = &args;
 504
 505         btrfs_crit(fs_info,
 506         "corrupt %s: root=%llu block=%llu slot=%d bg_start=%llu bg_len=%llu, %pV",
 507                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
 508                 btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_bytenr(eb), slot,
 509                 key.objectid, key.offset, &vaf);
 510         va_end(args);
 511 }
 512
 513 static int check_block_group_item(struct extent_buffer *leaf,
 514                                   struct btrfs_key *key, int slot)
 515 {
 516         struct btrfs_block_group_item bgi;
 517         u32 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
 518         u64 flags;
 519         u64 type;
 520
 521         /*
 522          * Here we don't really care about alignment since extent allocator can
 523          * handle it.  We care more about the size.
 524          */
 525         if (key->offset == 0) {
 526                 block_group_err(leaf, slot,
 527                                 "invalid block group size 0");
 528                 return -EUCLEAN;
 529         }
 530
 531         if (item_size != sizeof(bgi)) {
 532                 block_group_err(leaf, slot,
 533                         "invalid item size, have %u expect %zu",
 534                                 item_size, sizeof(bgi));
 535                 return -EUCLEAN;
 536         }
 537
 538         read_extent_buffer(leaf, &bgi, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
 539                            sizeof(bgi));
 540         if (btrfs_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi) !=
 541             BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID) {
 542                 block_group_err(leaf, slot,
 543                 "invalid block group chunk objectid, have %llu expect %llu",
 544                                 btrfs_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi),
 545                                 BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID);
 546                 return -EUCLEAN;
 547         }
 548
 549         if (btrfs_stack_block_group_used(&bgi) > key->offset) {
 550                 block_group_err(leaf, slot,
 551                         "invalid block group used, have %llu expect [0, %llu)",
 552                                 btrfs_stack_block_group_used(&bgi), key->offset);
 553                 return -EUCLEAN;
 554         }
 555
 556         flags = btrfs_stack_block_group_flags(&bgi);
 557         if (hweight64(flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) > 1) {
 558                 block_group_err(leaf, slot,
 559 "invalid profile flags, have 0x%llx (%lu bits set) expect no more than 1 bit set",
 560                         flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK,
 561                         hweight64(flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK));
 562                 return -EUCLEAN;
 563         }
 564
 565         type = flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
 566         if (type != BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA &&
 567             type != BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA &&
 568             type != BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM &&
 569             type != (BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA |
 570                            BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)) {
 571                 block_group_err(leaf, slot,
 572 "invalid type, have 0x%llx (%lu bits set) expect either 0x%llx, 0x%llx, 0x%llx or 0x%llx",
 573                         type, hweight64(type),
 574                         BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA, BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA,
 575                         BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM,
 576                         BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA | BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA);
 577                 return -EUCLEAN;
 578         }
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 __printf(4, 5)
 583 __cold
 584 static void chunk_err(const struct extent_buffer *leaf,
 585                       const struct btrfs_chunk *chunk, u64 logical,
 586                       const char *fmt, ...)
 587 {
 588         const struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 589         bool is_sb;
 590         struct va_format vaf;
 591         va_list args;
 592         int i;
 593         int slot = -1;
 594
 595         /* Only superblock eb is able to have such small offset */
 596         is_sb = (leaf->start == BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
 597
 598         if (!is_sb) {
 599                 /*
 600                  * Get the slot number by iterating through all slots, this
 601                  * would provide better readability.
 602                  */
 603                 for (i = 0; i < btrfs_header_nritems(leaf); i++) {
 604                         if (btrfs_item_ptr_offset(leaf, i) ==
 605                                         (unsigned long)chunk) {
 606                                 slot = i;
 607                                 break;
 608                         }
 609                 }
 610         }
 611         va_start(args, fmt);
 612         vaf.fmt = fmt;
 613         vaf.va = &args;
 614
 615         if (is_sb)
 616                 btrfs_crit(fs_info,
 617                 "corrupt superblock syschunk array: chunk_start=%llu, %pV",
 618                            logical, &vaf);
 619         else
 620                 btrfs_crit(fs_info,
 621         "corrupt leaf: root=%llu block=%llu slot=%d chunk_start=%llu, %pV",
 622                            BTRFS_CHUNK_TREE_OBJECTID, leaf->start, slot,
 623                            logical, &vaf);
 624         va_end(args);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * The common chunk check which could also work on super block sys chunk array.
 629  *
 630  * Return -EUCLEAN if anything is corrupted.
 631  * Return 0 if everything is OK.
 632  */
 633 int btrfs_check_chunk_valid(struct extent_buffer *leaf,
 634                             struct btrfs_chunk *chunk, u64 logical)
 635 {
 636         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 637         u64 length;
 638         u64 stripe_len;
 639         u16 num_stripes;
 640         u16 sub_stripes;
 641         u64 type;
 642         u64 features;
 643         bool mixed = false;
 644
 645         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
 646         stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
 647         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
 648         sub_stripes = btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk);
 649         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
 650
 651         if (!num_stripes) {
 652                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 653                           "invalid chunk num_stripes, have %u", num_stripes);
 654                 return -EUCLEAN;
 655         }
 656         if (!IS_ALIGNED(logical, fs_info->sectorsize)) {
 657                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 658                 "invalid chunk logical, have %llu should aligned to %u",
 659                           logical, fs_info->sectorsize);
 660                 return -EUCLEAN;
 661         }
 662         if (btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk) != fs_info->sectorsize) {
 663                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 664                           "invalid chunk sectorsize, have %u expect %u",
 665                           btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk),
 666                           fs_info->sectorsize);
 667                 return -EUCLEAN;
 668         }
 669         if (!length || !IS_ALIGNED(length, fs_info->sectorsize)) {
 670                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 671                           "invalid chunk length, have %llu", length);
 672                 return -EUCLEAN;
 673         }
 674         if (!is_power_of_2(stripe_len) || stripe_len != BTRFS_STRIPE_LEN) {
 675                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 676                           "invalid chunk stripe length: %llu",
 677                           stripe_len);
 678                 return -EUCLEAN;
 679         }
 680         if (~(BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK | BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) &
 681             type) {
 682                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 683                           "unrecognized chunk type: 0x%llx",
 684                           ~(BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK |
 685                             BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) &
 686                           btrfs_chunk_type(leaf, chunk));
 687                 return -EUCLEAN;
 688         }
 689
 690         if (!has_single_bit_set(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) &&
 691             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) != 0) {
 692                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 693                 "invalid chunk profile flag: 0x%llx, expect 0 or 1 bit set",
 694                           type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
 695                 return -EUCLEAN;
 696         }
 697         if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) == 0) {
 698                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 699         "missing chunk type flag, have 0x%llx one bit must be set in 0x%llx",
 700                           type, BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK);
 701                 return -EUCLEAN;
 702         }
 703
 704         if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) &&
 705             (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA | BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))) {
 706                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 707                           "system chunk with data or metadata type: 0x%llx",
 708                           type);
 709                 return -EUCLEAN;
 710         }
 711
 712         features = btrfs_super_incompat_flags(fs_info->super_copy);
 713         if (features & BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_GROUPS)
 714                 mixed = true;
 715
 716         if (!mixed) {
 717                 if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
 718                     (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)) {
 719                         chunk_err(leaf, chunk, logical,
 720                         "mixed chunk type in non-mixed mode: 0x%llx", type);
 721                         return -EUCLEAN;
 722                 }
 723         }
 724
 725         if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 && sub_stripes != 2) ||
 726             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 && num_stripes != 2) ||
 727             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 && num_stripes < 2) ||
 728             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6 && num_stripes < 3) ||
 729             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP && num_stripes != 2) ||
 730             ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) == 0 && num_stripes != 1)) {
 731                 chunk_err(leaf, chunk, logical,
 732                         "invalid num_stripes:sub_stripes %u:%u for profile %llu",
 733                         num_stripes, sub_stripes,
 734                         type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
 735                 return -EUCLEAN;
 736         }
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 __printf(3, 4)
 742 __cold
 743 static void dev_item_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
 744                          const char *fmt, ...)
 745 {
 746         struct btrfs_key key;
 747         struct va_format vaf;
 748         va_list args;
 749
 750         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 751         va_start(args, fmt);
 752
 753         vaf.fmt = fmt;
 754         vaf.va = &args;
 755
 756         btrfs_crit(eb->fs_info,
 757         "corrupt %s: root=%llu block=%llu slot=%d devid=%llu %pV",
 758                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
 759                 btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_bytenr(eb), slot,
 760                 key.objectid, &vaf);
 761         va_end(args);
 762 }
 763
 764 static int check_dev_item(struct extent_buffer *leaf,
 765                           struct btrfs_key *key, int slot)
 766 {
 767         struct btrfs_dev_item *ditem;
 768
 769         if (key->objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
 770                 dev_item_err(leaf, slot,
 771                              "invalid objectid: has=%llu expect=%llu",
 772                              key->objectid, BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID);
 773                 return -EUCLEAN;
 774         }
 775         ditem = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dev_item);
 776         if (btrfs_device_id(leaf, ditem) != key->offset) {
 777                 dev_item_err(leaf, slot,
 778                              "devid mismatch: key has=%llu item has=%llu",
 779                              key->offset, btrfs_device_id(leaf, ditem));
 780                 return -EUCLEAN;
 781         }
 782
 783         /*
 784          * For device total_bytes, we don't have reliable way to check it, as
 785          * it can be 0 for device removal. Device size check can only be done
 786          * by dev extents check.
 787          */
 788         if (btrfs_device_bytes_used(leaf, ditem) >
 789             btrfs_device_total_bytes(leaf, ditem)) {
 790                 dev_item_err(leaf, slot,
 791                              "invalid bytes used: have %llu expect [0, %llu]",
 792                              btrfs_device_bytes_used(leaf, ditem),
 793                              btrfs_device_total_bytes(leaf, ditem));
 794                 return -EUCLEAN;
 795         }
 796         /*
 797          * Remaining members like io_align/type/gen/dev_group aren't really
 798          * utilized.  Skip them to make later usage of them easier.
 799          */
 800         return 0;
 801 }
 802
 803 /* Inode item error output has the same format as dir_item_err() */
 804 #define inode_item_err(fs_info, eb, slot, fmt, ...)                     \
 805         dir_item_err(eb, slot, fmt, __VA_ARGS__)
 806
 807 static int check_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
 808                             struct btrfs_key *key, int slot)
 809 {
 810         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 811         struct btrfs_inode_item *iitem;
 812         u64 super_gen = btrfs_super_generation(fs_info->super_copy);
 813         u32 valid_mask = (S_IFMT | S_ISUID | S_ISGID | S_ISVTX | 0777);
 814         u32 mode;
 815
 816         if ((key->objectid < BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
 817              key->objectid > BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) &&
 818             key->objectid != BTRFS_ROOT_TREE_DIR_OBJECTID &&
 819             key->objectid != BTRFS_FREE_INO_OBJECTID) {
 820                 generic_err(leaf, slot,
 821         "invalid key objectid: has %llu expect %llu or [%llu, %llu] or %llu",
 822                             key->objectid, BTRFS_ROOT_TREE_DIR_OBJECTID,
 823                             BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
 824                             BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID,
 825                             BTRFS_FREE_INO_OBJECTID);
 826                 return -EUCLEAN;
 827         }
 828         if (key->offset != 0) {
 829                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 830                         "invalid key offset: has %llu expect 0",
 831                         key->offset);
 832                 return -EUCLEAN;
 833         }
 834         iitem = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_inode_item);
 835
 836         /* Here we use super block generation + 1 to handle log tree */
 837         if (btrfs_inode_generation(leaf, iitem) > super_gen + 1) {
 838                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 839                         "invalid inode generation: has %llu expect (0, %llu]",
 840                                btrfs_inode_generation(leaf, iitem),
 841                                super_gen + 1);
 842                 return -EUCLEAN;
 843         }
 844         /* Note for ROOT_TREE_DIR_ITEM, mkfs could set its transid 0 */
 845         if (btrfs_inode_transid(leaf, iitem) > super_gen + 1) {
 846                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 847                         "invalid inode generation: has %llu expect [0, %llu]",
 848                                btrfs_inode_transid(leaf, iitem), super_gen + 1);
 849                 return -EUCLEAN;
 850         }
 851
 852         /*
 853          * For size and nbytes it's better not to be too strict, as for dir
 854          * item its size/nbytes can easily get wrong, but doesn't affect
 855          * anything in the fs. So here we skip the check.
 856          */
 857         mode = btrfs_inode_mode(leaf, iitem);
 858         if (mode & ~valid_mask) {
 859                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 860                                "unknown mode bit detected: 0x%x",
 861                                mode & ~valid_mask);
 862                 return -EUCLEAN;
 863         }
 864
 865         /*
 866          * S_IFMT is not bit mapped so we can't completely rely on
 867          * is_power_of_2/has_single_bit_set, but it can save us from checking
 868          * FIFO/CHR/DIR/REG.  Only needs to check BLK, LNK and SOCKS
 869          */
 870         if (!has_single_bit_set(mode & S_IFMT)) {
 871                 if (!S_ISLNK(mode) && !S_ISBLK(mode) && !S_ISSOCK(mode)) {
 872                         inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 873                         "invalid mode: has 0%o expect valid S_IF* bit(s)",
 874                                        mode & S_IFMT);
 875                         return -EUCLEAN;
 876                 }
 877         }
 878         if (S_ISDIR(mode) && btrfs_inode_nlink(leaf, iitem) > 1) {
 879                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 880                        "invalid nlink: has %u expect no more than 1 for dir",
 881                         btrfs_inode_nlink(leaf, iitem));
 882                 return -EUCLEAN;
 883         }
 884         if (btrfs_inode_flags(leaf, iitem) & ~BTRFS_INODE_FLAG_MASK) {
 885                 inode_item_err(fs_info, leaf, slot,
 886                                "unknown flags detected: 0x%llx",
 887                                btrfs_inode_flags(leaf, iitem) &
 888                                ~BTRFS_INODE_FLAG_MASK);
 889                 return -EUCLEAN;
 890         }
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static int check_root_item(struct extent_buffer *leaf, struct btrfs_key *key,
 895                            int slot)
 896 {
 897         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 898         struct btrfs_root_item ri;
 899         const u64 valid_root_flags = BTRFS_ROOT_SUBVOL_RDONLY |
 900                                      BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD;
 901
 902         /* No such tree id */
 903         if (key->objectid == 0) {
 904                 generic_err(leaf, slot, "invalid root id 0");
 905                 return -EUCLEAN;
 906         }
 907
 908         /*
 909          * Some older kernel may create ROOT_ITEM with non-zero offset, so here
 910          * we only check offset for reloc tree whose key->offset must be a
 911          * valid tree.
 912          */
 913         if (key->objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID && key->offset == 0) {
 914                 generic_err(leaf, slot, "invalid root id 0 for reloc tree");
 915                 return -EUCLEAN;
 916         }
 917
 918         if (btrfs_item_size_nr(leaf, slot) != sizeof(ri)) {
 919                 generic_err(leaf, slot,
 920                             "invalid root item size, have %u expect %zu",
 921                             btrfs_item_size_nr(leaf, slot), sizeof(ri));
 922         }
 923
 924         read_extent_buffer(leaf, &ri, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
 925                            sizeof(ri));
 926
 927         /* Generation related */
 928         if (btrfs_root_generation(&ri) >
 929             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1) {
 930                 generic_err(leaf, slot,
 931                         "invalid root generation, have %llu expect (0, %llu]",
 932                             btrfs_root_generation(&ri),
 933                             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1);
 934                 return -EUCLEAN;
 935         }
 936         if (btrfs_root_generation_v2(&ri) >
 937             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1) {
 938                 generic_err(leaf, slot,
 939                 "invalid root v2 generation, have %llu expect (0, %llu]",
 940                             btrfs_root_generation_v2(&ri),
 941                             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1);
 942                 return -EUCLEAN;
 943         }
 944         if (btrfs_root_last_snapshot(&ri) >
 945             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1) {
 946                 generic_err(leaf, slot,
 947                 "invalid root last_snapshot, have %llu expect (0, %llu]",
 948                             btrfs_root_last_snapshot(&ri),
 949                             btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1);
 950                 return -EUCLEAN;
 951         }
 952
 953         /* Alignment and level check */
 954         if (!IS_ALIGNED(btrfs_root_bytenr(&ri), fs_info->sectorsize)) {
 955                 generic_err(leaf, slot,
 956                 "invalid root bytenr, have %llu expect to be aligned to %u",
 957                             btrfs_root_bytenr(&ri), fs_info->sectorsize);
 958                 return -EUCLEAN;
 959         }
 960         if (btrfs_root_level(&ri) >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
 961                 generic_err(leaf, slot,
 962                             "invalid root level, have %u expect [0, %u]",
 963                             btrfs_root_level(&ri), BTRFS_MAX_LEVEL - 1);
 964                 return -EUCLEAN;
 965         }
 966         if (ri.drop_level >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
 967                 generic_err(leaf, slot,
 968                             "invalid root level, have %u expect [0, %u]",
 969                             ri.drop_level, BTRFS_MAX_LEVEL - 1);
 970                 return -EUCLEAN;
 971         }
 972
 973         /* Flags check */
 974         if (btrfs_root_flags(&ri) & ~valid_root_flags) {
 975                 generic_err(leaf, slot,
 976                             "invalid root flags, have 0x%llx expect mask 0x%llx",
 977                             btrfs_root_flags(&ri), valid_root_flags);
 978                 return -EUCLEAN;
 979         }
 980         return 0;
 981 }
 982
 983 __printf(3,4)
 984 __cold
 985 static void extent_err(const struct extent_buffer *eb, int slot,
 986                        const char *fmt, ...)
 987 {
 988         struct btrfs_key key;
 989         struct va_format vaf;
 990         va_list args;
 991         u64 bytenr;
 992         u64 len;
 993
 994         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 995         bytenr = key.objectid;
 996         if (key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY ||
 997             key.type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY ||
 998             key.type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY)
 999                 len = eb->fs_info->nodesize;
1000         else
1001                 len = key.offset;
1002         va_start(args, fmt);
1003
1004         vaf.fmt = fmt;
1005         vaf.va = &args;
1006
1007         btrfs_crit(eb->fs_info,
1008         "corrupt %s: block=%llu slot=%d extent bytenr=%llu len=%llu %pV",
1009                 btrfs_header_level(eb) == 0 ? "leaf" : "node",
1010                 eb->start, slot, bytenr, len, &vaf);
1011         va_end(args);
1012 }
1013
1014 static int check_extent_item(struct extent_buffer *leaf,
1015                              struct btrfs_key *key, int slot)
1016 {
1017         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
1018         struct btrfs_extent_item *ei;
1019         bool is_tree_block = false;
1020         unsigned long ptr;      /* Current pointer inside inline refs */
1021         unsigned long end;      /* Extent item end */
1022         const u32 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
1023         u64 flags;
1024         u64 generation;
1025         u64 total_refs;         /* Total refs in btrfs_extent_item */
1026         u64 inline_refs = 0;    /* found total inline refs */
1027
1028         if (key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY &&
1029             !btrfs_fs_incompat(fs_info, SKINNY_METADATA)) {
1030                 generic_err(leaf, slot,
1031 "invalid key type, METADATA_ITEM type invalid when SKINNY_METADATA feature disabled");
1032                 return -EUCLEAN;
1033         }
1034         /* key->objectid is the bytenr for both key types */
1035         if (!IS_ALIGNED(key->objectid, fs_info->sectorsize)) {
1036                 generic_err(leaf, slot,
1037                 "invalid key objectid, have %llu expect to be aligned to %u",
1038                            key->objectid, fs_info->sectorsize);
1039                 return -EUCLEAN;
1040         }
1041
1042         /* key->offset is tree level for METADATA_ITEM_KEY */
1043         if (key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY &&
1044             key->offset >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
1045                 extent_err(leaf, slot,
1046                            "invalid tree level, have %llu expect [0, %u]",
1047                            key->offset, BTRFS_MAX_LEVEL - 1);
1048                 return -EUCLEAN;
1049         }
1050
1051         /*
1052          * EXTENT/METADATA_ITEM consists of:
1053          * 1) One btrfs_extent_item
1054          *    Records the total refs, type and generation of the extent.
1055          *
1056          * 2) One btrfs_tree_block_info (for EXTENT_ITEM and tree backref only)
1057          *    Records the first key and level of the tree block.
1058          *
1059          * 2) Zero or more btrfs_extent_inline_ref(s)
1060          *    Each inline ref has one btrfs_extent_inline_ref shows:
1061          *    2.1) The ref type, one of the 4
1062          *         TREE_BLOCK_REF       Tree block only
1063          *         SHARED_BLOCK_REF     Tree block only
1064          *         EXTENT_DATA_REF      Data only
1065          *         SHARED_DATA_REF      Data only
1066          *    2.2) Ref type specific data
1067          *         Either using btrfs_extent_inline_ref::offset, or specific
1068          *         data structure.
1069          */
1070         if (item_size < sizeof(*ei)) {
1071                 extent_err(leaf, slot,
1072                            "invalid item size, have %u expect [%zu, %u)",
1073                            item_size, sizeof(*ei),
1074                            BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info));
1075                 return -EUCLEAN;
1076         }
1077         end = item_size + btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
1078
1079         /* Checks against extent_item */
1080         ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_extent_item);
1081         flags = btrfs_extent_flags(leaf, ei);
1082         total_refs = btrfs_extent_refs(leaf, ei);
1083         generation = btrfs_extent_generation(leaf, ei);
1084         if (generation > btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1) {
1085                 extent_err(leaf, slot,
1086                            "invalid generation, have %llu expect (0, %llu]",
1087                            generation,
1088                            btrfs_super_generation(fs_info->super_copy) + 1);
1089                 return -EUCLEAN;
1090         }
1091         if (!has_single_bit_set(flags & (BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA |
1092                                          BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK))) {
1093                 extent_err(leaf, slot,
1094                 "invalid extent flag, have 0x%llx expect 1 bit set in 0x%llx",
1095                         flags, BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA |
1096                         BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK);
1097                 return -EUCLEAN;
1098         }
1099         is_tree_block = !!(flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK);
1100         if (is_tree_block) {
1101                 if (key->type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY &&
1102                     key->offset != fs_info->nodesize) {
1103                         extent_err(leaf, slot,
1104                                    "invalid extent length, have %llu expect %u",
1105                                    key->offset, fs_info->nodesize);
1106                         return -EUCLEAN;
1107                 }
1108         } else {
1109                 if (key->type != BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY) {
1110                         extent_err(leaf, slot,
1111                         "invalid key type, have %u expect %u for data backref",
1112                                    key->type, BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY);
1113                         return -EUCLEAN;
1114                 }
1115                 if (!IS_ALIGNED(key->offset, fs_info->sectorsize)) {
1116                         extent_err(leaf, slot,
1117                         "invalid extent length, have %llu expect aligned to %u",
1118                                    key->offset, fs_info->sectorsize);
1119                         return -EUCLEAN;
1120                 }
1121         }
1122         ptr = (unsigned long)(struct btrfs_extent_item *)(ei + 1);
1123
1124         /* Check the special case of btrfs_tree_block_info */
1125         if (is_tree_block && key->type != BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
1126                 struct btrfs_tree_block_info *info;
1127
1128                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)ptr;
1129                 if (btrfs_tree_block_level(leaf, info) >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
1130                         extent_err(leaf, slot,
1131                         "invalid tree block info level, have %u expect [0, %u]",
1132                                    btrfs_tree_block_level(leaf, info),
1133                                    BTRFS_MAX_LEVEL - 1);
1134                         return -EUCLEAN;
1135                 }
1136                 ptr = (unsigned long)(struct btrfs_tree_block_info *)(info + 1);
1137         }
1138
1139         /* Check inline refs */
1140         while (ptr < end) {
1141                 struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
1142                 struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1143                 struct btrfs_shared_data_ref *sref;
1144                 u64 dref_offset;
1145                 u64 inline_offset;
1146                 u8 inline_type;
1147
1148                 if (ptr + sizeof(*iref) > end) {
1149                         extent_err(leaf, slot,
1150 "inline ref item overflows extent item, ptr %lu iref size %zu end %lu",
1151                                    ptr, sizeof(*iref), end);
1152                         return -EUCLEAN;
1153                 }
1154                 iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)ptr;
1155                 inline_type = btrfs_extent_inline_ref_type(leaf, iref);
1156                 inline_offset = btrfs_extent_inline_ref_offset(leaf, iref);
1157                 if (ptr + btrfs_extent_inline_ref_size(inline_type) > end) {
1158                         extent_err(leaf, slot,
1159 "inline ref item overflows extent item, ptr %lu iref size %u end %lu",
1160                                    ptr, inline_type, end);
1161                         return -EUCLEAN;
1162                 }
1163
1164                 switch (inline_type) {
1165                 /* inline_offset is subvolid of the owner, no need to check */
1166                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1167                         inline_refs++;
1168                         break;
1169                 /* Contains parent bytenr */
1170                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1171                         if (!IS_ALIGNED(inline_offset, fs_info->sectorsize)) {
1172                                 extent_err(leaf, slot,
1173                 "invalid tree parent bytenr, have %llu expect aligned to %u",
1174                                            inline_offset, fs_info->sectorsize);
1175                                 return -EUCLEAN;
1176                         }
1177                         inline_refs++;
1178                         break;
1179                 /*
1180                  * Contains owner subvolid, owner key objectid, adjusted offset.
1181                  * The only obvious corruption can happen in that offset.
1182                  */
1183                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY:
1184                         dref = (struct btrfs_extent_data_ref *)(&iref->offset);
1185                         dref_offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1186                         if (!IS_ALIGNED(dref_offset, fs_info->sectorsize)) {
1187                                 extent_err(leaf, slot,
1188                 "invalid data ref offset, have %llu expect aligned to %u",
1189                                            dref_offset, fs_info->sectorsize);
1190                                 return -EUCLEAN;
1191                         }
1192                         inline_refs += btrfs_extent_data_ref_count(leaf, dref);
1193                         break;
1194                 /* Contains parent bytenr and ref count */
1195                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY:
1196                         sref = (struct btrfs_shared_data_ref *)(iref + 1);
1197                         if (!IS_ALIGNED(inline_offset, fs_info->sectorsize)) {
1198                                 extent_err(leaf, slot,
1199                 "invalid data parent bytenr, have %llu expect aligned to %u",
1200                                            inline_offset, fs_info->sectorsize);
1201                                 return -EUCLEAN;
1202                         }
1203                         inline_refs += btrfs_shared_data_ref_count(leaf, sref);
1204                         break;
1205                 default:
1206                         extent_err(leaf, slot, "unknown inline ref type: %u",
1207                                    inline_type);
1208                         return -EUCLEAN;
1209                 }
1210                 ptr += btrfs_extent_inline_ref_size(inline_type);
1211         }
1212         /* No padding is allowed */
1213         if (ptr != end) {
1214                 extent_err(leaf, slot,
1215                            "invalid extent item size, padding bytes found");
1216                 return -EUCLEAN;
1217         }
1218
1219         /* Finally, check the inline refs against total refs */
1220         if (inline_refs > total_refs) {
1221                 extent_err(leaf, slot,
1222                         "invalid extent refs, have %llu expect >= inline %llu",
1223                            total_refs, inline_refs);
1224                 return -EUCLEAN;
1225         }
1226         return 0;
1227 }
1228
1229 static int check_simple_keyed_refs(struct extent_buffer *leaf,
1230                                    struct btrfs_key *key, int slot)
1231 {
1232         u32 expect_item_size = 0;
1233
1234         if (key->type == BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY)
1235                 expect_item_size = sizeof(struct btrfs_shared_data_ref);
1236
1237         if (btrfs_item_size_nr(leaf, slot) != expect_item_size) {
1238                 generic_err(leaf, slot,
1239                 "invalid item size, have %u expect %u for key type %u",
1240                             btrfs_item_size_nr(leaf, slot),
1241                             expect_item_size, key->type);
1242                 return -EUCLEAN;
1243         }
1244         if (!IS_ALIGNED(key->objectid, leaf->fs_info->sectorsize)) {
1245                 generic_err(leaf, slot,
1246 "invalid key objectid for shared block ref, have %llu expect aligned to %u",
1247                             key->objectid, leaf->fs_info->sectorsize);
1248                 return -EUCLEAN;
1249         }
1250         if (key->type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY &&
1251             !IS_ALIGNED(key->offset, leaf->fs_info->sectorsize)) {
1252                 extent_err(leaf, slot,
1253                 "invalid tree parent bytenr, have %llu expect aligned to %u",
1254                            key->offset, leaf->fs_info->sectorsize);
1255                 return -EUCLEAN;
1256         }
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 static int check_extent_data_ref(struct extent_buffer *leaf,
1261                                  struct btrfs_key *key, int slot)
1262 {
1263         struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1264         unsigned long ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
1265         const unsigned long end = ptr + btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
1266
1267         if (btrfs_item_size_nr(leaf, slot) % sizeof(*dref) != 0) {
1268                 generic_err(leaf, slot,
1269         "invalid item size, have %u expect aligned to %zu for key type %u",
1270                             btrfs_item_size_nr(leaf, slot),
1271                             sizeof(*dref), key->type);
1272         }
1273         if (!IS_ALIGNED(key->objectid, leaf->fs_info->sectorsize)) {
1274                 generic_err(leaf, slot,
1275 "invalid key objectid for shared block ref, have %llu expect aligned to %u",
1276                             key->objectid, leaf->fs_info->sectorsize);
1277                 return -EUCLEAN;
1278         }
1279         for (; ptr < end; ptr += sizeof(*dref)) {
1280                 u64 root_objectid;
1281                 u64 owner;
1282                 u64 offset;
1283                 u64 hash;
1284
1285                 dref = (struct btrfs_extent_data_ref *)ptr;
1286                 root_objectid = btrfs_extent_data_ref_root(leaf, dref);
1287                 owner = btrfs_extent_data_ref_objectid(leaf, dref);
1288                 offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1289                 hash = hash_extent_data_ref(root_objectid, owner, offset);
1290                 if (hash != key->offset) {
1291                         extent_err(leaf, slot,
1292         "invalid extent data ref hash, item has 0x%016llx key has 0x%016llx",
1293                                    hash, key->offset);
1294                         return -EUCLEAN;
1295                 }
1296                 if (!IS_ALIGNED(offset, leaf->fs_info->sectorsize)) {
1297                         extent_err(leaf, slot,
1298         "invalid extent data backref offset, have %llu expect aligned to %u",
1299                                    offset, leaf->fs_info->sectorsize);
1300                 }
1301         }
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 #define inode_ref_err(fs_info, eb, slot, fmt, args...)                  \
1306         inode_item_err(fs_info, eb, slot, fmt, ##args)
1307 static int check_inode_ref(struct extent_buffer *leaf,
1308                            struct btrfs_key *key, struct btrfs_key *prev_key,
1309                            int slot)
1310 {
1311         struct btrfs_inode_ref *iref;
1312         unsigned long ptr;
1313         unsigned long end;
1314
1315         if (!check_prev_ino(leaf, key, slot, prev_key))
1316                 return -EUCLEAN;
1317         /* namelen can't be 0, so item_size == sizeof() is also invalid */
1318         if (btrfs_item_size_nr(leaf, slot) <= sizeof(*iref)) {
1319                 inode_ref_err(fs_info, leaf, slot,
1320                         "invalid item size, have %u expect (%zu, %u)",
1321                         btrfs_item_size_nr(leaf, slot),
1322                         sizeof(*iref), BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(leaf->fs_info));
1323                 return -EUCLEAN;
1324         }
1325
1326         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
1327         end = ptr + btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
1328         while (ptr < end) {
1329                 u16 namelen;
1330
1331                 if (ptr + sizeof(iref) > end) {
1332                         inode_ref_err(fs_info, leaf, slot,
1333                         "inode ref overflow, ptr %lu end %lu inode_ref_size %zu",
1334                                 ptr, end, sizeof(iref));
1335                         return -EUCLEAN;
1336                 }
1337
1338                 iref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
1339                 namelen = btrfs_inode_ref_name_len(leaf, iref);
1340                 if (ptr + sizeof(*iref) + namelen > end) {
1341                         inode_ref_err(fs_info, leaf, slot,
1342                                 "inode ref overflow, ptr %lu end %lu namelen %u",
1343                                 ptr, end, namelen);
1344                         return -EUCLEAN;
1345                 }
1346
1347                 /*
1348                  * NOTE: In theory we should record all found index numbers
1349                  * to find any duplicated indexes, but that will be too time
1350                  * consuming for inodes with too many hard links.
1351                  */
1352                 ptr += sizeof(*iref) + namelen;
1353         }
1354         return 0;
1355 }
1356
1357 /*
1358  * Common point to switch the item-specific validation.
1359  */
1360 static int check_leaf_item(struct extent_buffer *leaf,
1361                            struct btrfs_key *key, int slot,
1362                            struct btrfs_key *prev_key)
1363 {
1364         int ret = 0;
1365         struct btrfs_chunk *chunk;
1366
1367         switch (key->type) {
1368         case BTRFS_EXTENT_DATA_KEY:
1369                 ret = check_extent_data_item(leaf, key, slot, prev_key);
1370                 break;
1371         case BTRFS_EXTENT_CSUM_KEY:
1372                 ret = check_csum_item(leaf, key, slot, prev_key);
1373                 break;
1374         case BTRFS_DIR_ITEM_KEY:
1375         case BTRFS_DIR_INDEX_KEY:
1376         case BTRFS_XATTR_ITEM_KEY:
1377                 ret = check_dir_item(leaf, key, prev_key, slot);
1378                 break;
1379         case BTRFS_INODE_REF_KEY:
1380                 ret = check_inode_ref(leaf, key, prev_key, slot);
1381                 break;
1382         case BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY:
1383                 ret = check_block_group_item(leaf, key, slot);
1384                 break;
1385         case BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY:
1386                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
1387                 ret = btrfs_check_chunk_valid(leaf, chunk, key->offset);
1388                 break;
1389         case BTRFS_DEV_ITEM_KEY:
1390                 ret = check_dev_item(leaf, key, slot);
1391                 break;
1392         case BTRFS_INODE_ITEM_KEY:
1393                 ret = check_inode_item(leaf, key, slot);
1394                 break;
1395         case BTRFS_ROOT_ITEM_KEY:
1396                 ret = check_root_item(leaf, key, slot);
1397                 break;
1398         case BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY:
1399         case BTRFS_METADATA_ITEM_KEY:
1400                 ret = check_extent_item(leaf, key, slot);
1401                 break;
1402         case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1403         case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY:
1404         case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1405                 ret = check_simple_keyed_refs(leaf, key, slot);
1406                 break;
1407         case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY:
1408                 ret = check_extent_data_ref(leaf, key, slot);
1409                 break;
1410         }
1411         return ret;
1412 }
1413
1414 static int check_leaf(struct extent_buffer *leaf, bool check_item_data)
1415 {
1416         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
1417         /* No valid key type is 0, so all key should be larger than this key */
1418         struct btrfs_key prev_key = {0, 0, 0};
1419         struct btrfs_key key;
1420         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
1421         int slot;
1422
1423         if (btrfs_header_level(leaf) != 0) {
1424                 generic_err(leaf, 0,
1425                         "invalid level for leaf, have %d expect 0",
1426                         btrfs_header_level(leaf));
1427                 return -EUCLEAN;
1428         }
1429
1430         /*
1431          * Extent buffers from a relocation tree have a owner field that
1432          * corresponds to the subvolume tree they are based on. So just from an
1433          * extent buffer alone we can not find out what is the id of the
1434          * corresponding subvolume tree, so we can not figure out if the extent
1435          * buffer corresponds to the root of the relocation tree or not. So
1436          * skip this check for relocation trees.
1437          */
1438         if (nritems == 0 && !btrfs_header_flag(leaf, BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC)) {
1439                 u64 owner = btrfs_header_owner(leaf);
1440
1441                 /* These trees must never be empty */
1442                 if (owner == BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID ||
1443                     owner == BTRFS_CHUNK_TREE_OBJECTID ||
1444                     owner == BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID ||
1445                     owner == BTRFS_DEV_TREE_OBJECTID ||
1446                     owner == BTRFS_FS_TREE_OBJECTID ||
1447                     owner == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1448                         generic_err(leaf, 0,
1449                         "invalid root, root %llu must never be empty",
1450                                     owner);
1451                         return -EUCLEAN;
1452                 }
1453                 /* Unknown tree */
1454                 if (owner == 0) {
1455                         generic_err(leaf, 0,
1456                                 "invalid owner, root 0 is not defined");
1457                         return -EUCLEAN;
1458                 }
1459                 return 0;
1460         }
1461
1462         if (nritems == 0)
1463                 return 0;
1464
1465         /*
1466          * Check the following things to make sure this is a good leaf, and
1467          * leaf users won't need to bother with similar sanity checks:
1468          *
1469          * 1) key ordering
1470          * 2) item offset and size
1471          *    No overlap, no hole, all inside the leaf.
1472          * 3) item content
1473          *    If possible, do comprehensive sanity check.
1474          *    NOTE: All checks must only rely on the item data itself.
1475          */
1476         for (slot = 0; slot < nritems; slot++) {
1477                 u32 item_end_expected;
1478                 int ret;
1479
1480                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1481
1482                 /* Make sure the keys are in the right order */
1483                 if (btrfs_comp_cpu_keys(&prev_key, &key) >= 0) {
1484                         generic_err(leaf, slot,
1485         "bad key order, prev (%llu %u %llu) current (%llu %u %llu)",
1486                                 prev_key.objectid, prev_key.type,
1487                                 prev_key.offset, key.objectid, key.type,
1488                                 key.offset);
1489                         return -EUCLEAN;
1490                 }
1491
1492                 /*
1493                  * Make sure the offset and ends are right, remember that the
1494                  * item data starts at the end of the leaf and grows towards the
1495                  * front.
1496                  */
1497                 if (slot == 0)
1498                         item_end_expected = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info);
1499                 else
1500                         item_end_expected = btrfs_item_offset_nr(leaf,
1501                                                                  slot - 1);
1502                 if (btrfs_item_end_nr(leaf, slot) != item_end_expected) {
1503                         generic_err(leaf, slot,
1504                                 "unexpected item end, have %u expect %u",
1505                                 btrfs_item_end_nr(leaf, slot),
1506                                 item_end_expected);
1507                         return -EUCLEAN;
1508                 }
1509
1510                 /*
1511                  * Check to make sure that we don't point outside of the leaf,
1512                  * just in case all the items are consistent to each other, but
1513                  * all point outside of the leaf.
1514                  */
1515                 if (btrfs_item_end_nr(leaf, slot) >
1516                     BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info)) {
1517                         generic_err(leaf, slot,
1518                         "slot end outside of leaf, have %u expect range [0, %u]",
1519                                 btrfs_item_end_nr(leaf, slot),
1520                                 BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info));
1521                         return -EUCLEAN;
1522                 }
1523
1524                 /* Also check if the item pointer overlaps with btrfs item. */
1525                 if (btrfs_item_nr_offset(slot) + sizeof(struct btrfs_item) >
1526                     btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot)) {
1527                         generic_err(leaf, slot,
1528                 "slot overlaps with its data, item end %lu data start %lu",
1529                                 btrfs_item_nr_offset(slot) +
1530                                 sizeof(struct btrfs_item),
1531                                 btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot));
1532                         return -EUCLEAN;
1533                 }
1534
1535                 if (check_item_data) {
1536                         /*
1537                          * Check if the item size and content meet other
1538                          * criteria
1539                          */
1540                         ret = check_leaf_item(leaf, &key, slot, &prev_key);
1541                         if (ret < 0)
1542                                 return ret;
1543                 }
1544
1545                 prev_key.objectid = key.objectid;
1546                 prev_key.type = key.type;
1547                 prev_key.offset = key.offset;
1548         }
1549
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 int btrfs_check_leaf_full(struct extent_buffer *leaf)
1554 {
1555         return check_leaf(leaf, true);
1556 }
1557 ALLOW_ERROR_INJECTION(btrfs_check_leaf_full, ERRNO);
1558
1559 int btrfs_check_leaf_relaxed(struct extent_buffer *leaf)
1560 {
1561         return check_leaf(leaf, false);
1562 }
1563
1564 int btrfs_check_node(struct extent_buffer *node)
1565 {
1566         struct btrfs_fs_info *fs_info = node->fs_info;
1567         unsigned long nr = btrfs_header_nritems(node);
1568         struct btrfs_key key, next_key;
1569         int slot;
1570         int level = btrfs_header_level(node);
1571         u64 bytenr;
1572         int ret = 0;
1573
1574         if (level <= 0 || level >= BTRFS_MAX_LEVEL) {
1575                 generic_err(node, 0,
1576                         "invalid level for node, have %d expect [1, %d]",
1577                         level, BTRFS_MAX_LEVEL - 1);
1578                 return -EUCLEAN;
1579         }
1580         if (nr == 0 || nr > BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info)) {
1581                 btrfs_crit(fs_info,
1582 "corrupt node: root=%llu block=%llu, nritems too %s, have %lu expect range [1,%u]",
1583                            btrfs_header_owner(node), node->start,
1584                            nr == 0 ? "small" : "large", nr,
1585                            BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info));
1586                 return -EUCLEAN;
1587         }
1588
1589         for (slot = 0; slot < nr - 1; slot++) {
1590                 bytenr = btrfs_node_blockptr(node, slot);
1591                 btrfs_node_key_to_cpu(node, &key, slot);
1592                 btrfs_node_key_to_cpu(node, &next_key, slot + 1);
1593
1594                 if (!bytenr) {
1595                         generic_err(node, slot,
1596                                 "invalid NULL node pointer");
1597                         ret = -EUCLEAN;
1598                         goto out;
1599                 }
1600                 if (!IS_ALIGNED(bytenr, fs_info->sectorsize)) {
1601                         generic_err(node, slot,
1602                         "unaligned pointer, have %llu should be aligned to %u",
1603                                 bytenr, fs_info->sectorsize);
1604                         ret = -EUCLEAN;
1605                         goto out;
1606                 }
1607
1608                 if (btrfs_comp_cpu_keys(&key, &next_key) >= 0) {
1609                         generic_err(node, slot,
1610         "bad key order, current (%llu %u %llu) next (%llu %u %llu)",
1611                                 key.objectid, key.type, key.offset,
1612                                 next_key.objectid, next_key.type,
1613                                 next_key.offset);
1614                         ret = -EUCLEAN;
1615                         goto out;
1616                 }
1617         }
1618 out:
1619         return ret;
1620 }
1621 ALLOW_ERROR_INJECTION(btrfs_check_node, ERRNO);