shared/specifier: provide proper error messages when specifiers fail to read files

ENOENT is easily confused with the file that we're working on not being
present, e.g. when the file contains %o or something else that requires
os-release to be present. Let's use -EUNATCH instead to reduce that chances of
confusion if the context of the error is lost.

And once we have pinpointed the reason, let's provide a proper error message:

+ build/systemctl --root=/tmp/systemctl-test.TO7Mcb enable some-some-link6@.socket
/tmp/systemctl-test.TO7Mcb/etc/systemd/system/some-some-link6@.socket: Failed to resolve alias "target@A:%A.socket": Protocol driver not attached
Failed to enable unit, cannot resolve specifiers in "target@A:%A.socket".

shared/specifier: clarify and add test for missing data

In systemd.unit we document that unset fields resolve to "". But we didn't
directly test this, so let's do that. Also, we return -ENOENT if the file
is missing, which we didn't document or test.

man/os-release: add a note about repeating entries

We didn't actually say that keys should not be repeated. At least the
examples in docs (both python and shell) would do that, and any simple
parser that builds a dictionary would most likely behave the same way.
But let's document this expectation, but also say how to deal with malformed
files.

basic/env-file: make load-env-file deduplicate entries with the same key

We generally assume parsing like the shell would do it, so the last value
should win when there are repeats.

test-os-util: add basic tests for os-release parsing

basic: add new variable $SYSTEMD_OS_RELEASE to override location of os-release

The test for the variable is added in test-systemctl-enable because there we
can do it almost for free, and the variable is most likely to be used with
'systemctl enable --root' anyway.

man: clarify the descriptions of aliases and linked unit files

This just describes the rules that are implemented by the manager, and this
pull request does not change any of them.

tests: add helper for creating tempfiles with content

I put it in tests because I think we're most likely to use it in tests.
If necessary, it can be moved somewhere else later.

test: add test for systemctl link & enable

This test has overlap with test-install-root, but it tests things at a
different level, so I think it's useful to add. It immediately shows various
bugs which will be fixed in later patches.

shared/install: add a bit more quoting

When we are printing a valid unit name, quoting isn't necessary, because
unit names cannot contain whitespace or other confusing characters. In particular
if the unit name is prefixed by " unit " or something else that clearly
identifies the string as a unit name, quoting would just add unnecessary
noise. But when we're printing paths or invalid names, it's better to add
quotes for clarity.

shared/install: reuse the standard symlink verification subroutine

We save a few lines, but the important thing is that we don't have two
different implementations with slightly different rules used for enablement
and loading. Fixes #22000.

Tested with:
- the report in #22000, it now says:
$ SYSTEMD_LOG_LEVEL=debug systemctl --root=/ enable test.service
Suspicious symlink /etc/systemd/system/test.service→/etc/systemd/system/myown.d/test.service, treating as alias.
unit_file_resolve_symlink: self-alias: /etc/systemd/system/test.service → test.service, ignoring.
running_in_chroot(): Permission denied
Suspicious symlink /etc/systemd/system/test.service→/etc/systemd/system/myown.d/test.service, treating as alias.
unit_file_resolve_symlink: self-alias: /etc/systemd/system/test.service → test.service, ignoring.
Failed to enable unit, refusing to operate on linked unit file test.service

- a symlink to /dev/null:
...
unit_file_resolve_symlink: linked unit file: /etc/systemd/system/test3.service → /dev/null
Failed to enable unit, unit /etc/systemd/system/test3.service is masked.

- the same from the host:
...
unit_file_resolve_symlink: linked unit file: /var/lib/machines/rawhide/etc/systemd/system/test3.service → /var/lib/machines/rawhide/dev/null
Failed to enable unit, unit /var/lib/machines/rawhide/etc/systemd/system/test3.service is masked.

- through the manager:
$ sudo systemctl enable test.service
Failed to enable unit: Refusing to operate on alias name or linked unit file: test.service
$ sudo systemctl enable test3.service
Failed to enable unit: Unit file /etc/systemd/system/test3.service is masked.

As seen in the first example, the warning is repeated. This is because we call
the lookup logic twice: first for sysv-compat, and then again for real. I think
that since this is only for broken setups, and when sysv-compat is enabled, and
in an infrequent manual operation, at debug level, this is OK.

basic/stat-util: add null_or_empty_path_with_root()

basic/unit-file: split out the subroutine for symlink verification

The old logs used __func__, but this doesn't make sense now, because the
low-level function will be used in other places. So those are adjusted to be
more generic.

meson: Detect python instead of hard-coding python3

It allows to specify the desired python executable (and version) via
meson's native file if there are multiple versions available.

Revert "lgtm: disable cpp/missing-return"

This reverts commit 6f4bffb586dfb0ce8db4e02ccb7f076a45bca419.

Should be, hopefully, fixed by https://github.com/github/codeql/issues/8409.

doc: two markdown markup fixes

doc: add a bunch of missing <br>

Merge pull request #22835 from keszybz/foreach_string-inline-iterator

Inline the iterator declaration in FOREACH_STRING

Merge pull request #22836 from poettering/more-build-image-docs

docs: more tweaks for the image building docs

update TODO

docs: extend BUILDING_IMAGES with a section about IMAGE_ID=/IMAGE_VERSION=

Also, beef up links everywhere.

docs: link up new image building docs a bit

docs: make man page links in markdown Links section use teletype font, as we usually do

systemctl: use the right name in error message

strv: declare iterator of FOREACH_STRING() in the loop

Same idea as 03677889f0ef42cdc534bf3b31265a054b20a354.

No functional change intended. The type of the iterator is generally changed to
be 'const char*' instead of 'char*'. Despite the type commonly used, modifying
the string was not allowed.

I adjusted the naming of some short variables for clarity and reduced the scope
of some variable declarations in code that was being touched anyway.

Merge pull request #22791 from keszybz/bootctl-invert-order

Invert order of entries w/o sort-key in sd-boot menu

Merge pull request #22629 from nishalkulkarni/oomd_service_result

core/oomd: Use oom-kill ServiceResult for oomd

sysupdate: fix error handling

NEWS: fix typo

boot: fix typo

fs-util: make sure openat_report_new() initializes return param also on shortcut

Our coding style dictates that return parameters should be initialized
always on success, hence do so here also in the shortcut codepath.

Issue discovered by @fbuihuu:

https://github.com/systemd/systemd/pull/22808/files/ca8503f168d0632c606110da909aba3057777395#r831911069

fs-util: fix typos in comments

meson: replace sh+find with an internal glob in the python helper

As suggested in https://github.com/systemd/systemd/pull/22810#discussion_r831708052

This makes the whole thing simpler. A glob is passed to helper which then resolves
it on its own. This way it's trivial to call the helper with a different
set of files for testing.

Merge pull request #22825 from keszybz/assorted-cleanups

Assorted cleanups

NEWS: adjust MONITOR_ env vars paragraph

This actually never shipped in a release, so it's not a backward-incompatible
change. Move it down and reword it.

NEWS: initial writeup for v251

Merge pull request #22821 from poettering/udev-tweaklets

Udev tweaklets

docs: add some docs about building OS images

It's not trivial to know what to reset how. Let's document this a bit.

homework: s/EWOULDBLOCK/EAGAIN/

C.f. 012d7b4217420163db5752a63da6cab39d25edf3, ff55c3c7327e6ad8ab139aef52d498386d4f4a72,
ca2031fcc863fcdd4dd1594709918cb60cfd0e1b.

errno-to-awk: simplify expression

No functional change.

sd-bus: use _cleanup_ in one more place

tools/dbus_exporter: deblackify and shorten code a bit

When we do mkdir, we should just use 0o777 and let the umask take care of the
rest. Specifying an explicit mode is inappropriate. And when touching the code,
let's replace black madness with normal python style.

man: clarify that options set the message fields and are not derived from them

Merge pull request #22778 from poettering/kernel-install-layout-rework

kernel-install/bootctl: layout fixes

man: Mention systemd-oomd now follows OOMPolicy

test/oomd: Add test for new oomd_ooms xattr

Check if `user.oomd_ooms` xattr is being set as part of `oomd_cgroup_kill()`
this xattr tracks OOM kills that were initiated by systemd-oomd.

core/oomd: Use oom-kill ServiceResult for oomd

To notify user of kill events from systemd-oomd we now use
`SERVICE_FAILURE_OOM_KILL` as the failure result.

`unit_check_oomd_kill` now calls `notify_cgroup_oom` to
update the service result to `oom-kill`.

We add a new xattr `user.oomd_ooms` to keep track of the OOM kills
initiated by systemd-oomd, this helps us resolve a race between sending
SIGKILL to processes and checking for OOM kill status from the xattr.

Related to: #20649

sd-device: use path_compare() rather than strcmp() for sorting paths

When sorting paths it actually matters to use the right comparison
function. Example:

```
a/x
a-b/y
a_/z
```

I think people would probably expect this:

```
a/x
a-b/y
a_a/z
```

but if you use strcmp() instead of path_compare() you'd instead get:

```
a-b/y
a/x
a_a/z
```

That's because `/` is between `-` and `a` in the ascii table. I think
that's quite confusing, and we shouldn#t order that way hence.

As discussed: https://github.com/systemd/systemd/pull/22662#discussion_r831174776

sd-device: fix trivial typo

Merge pull request #22662 from yuwata/udev-trigger-priority

udevadm trigger: add --prioritized-subsystem option

random-util: use correct minimum pool size constant

The actual minimum size of the pool across supported kernel versions is
32 bytes. So adjust this minimum.

I've audited every single usage of random_pool_size(), and cannot see
anywhere that this would have any impact at all on anything. We could
actually just not change the constant and everything would be fine, or
we could change it here and that's fine too. From both a functionality
and crypto perspective, it doesn't really seem to make a substantive
difference any which way, so long as the value is ≥32. However, it's
better to be correct and have the function do what it says, so clamp it
to the right minimum.

Merge pull request #22813 from poettering/sd-boot-man-fixes

man: some sd-boot doc tweaks

udevadm: trigger: implement --initialized-match/nomatch arguments

systemd-udev-trigger.service by default triggeres all devices regardless
of whether they were already recognized by systemd-udevd.

There are machines (especially in embedded environments) where
systemd-udev-trigger.service is configured to run at a later stage of
the boot sequence, which can lead to quite a lot of devices being
triggered although they were already recognized by systemd-udevd.

Re-triggering a lot of devices is a relatively expensive operation and
therefore should be avoided if unnecessary.

Therefore this patch introduces --initialized-nomatch, which filters out
devices that are already present in the udev database. For consistance
reasons --initialized-match is implemented as well, which filters out devices
that are *not* already present in the udev database.

Replaces #19949.

sd-device-enumerator: support to list only initialized or uninitialized devices

unit: make systemd-udev-trigger.service use --prioritized-subsystem

Replaces #19637 and #22643.

udevadm trigger: introduce --type=all option

udevadm trigger: introduce --prioritized-subsystem option

sd-device-enumerator: introduce device_enumerator_scan_devices_and_subsystems()

sd-device-enumerator: drop /sys/subsystem support

This addresses the comment by Lennart
https://github.com/systemd/systemd/pull/22662#discussion_r829799863:
> /sys/subsystem is preparation for a future that never came.
> And given that the main proponent of this left Linux kernel
> development (Kay), I doubt this will ever come. So maybe we
> should start dropping references to /sys/subsystem/ given it's
> unlikely to materialize anytime soon.

sd-device-enumerator: introduce device_enumerator_add_prioritized_subsystem()

If a subsystem is specified, then matching devices and their parents are
listed at first.

sd-device-enumerator: introduce device_enumerator_sort_devices()

and devices are sorted when the iteration started.

Previously, devices added by udev_enumerate_add_syspath() ->
device_enumerator_add_device() are not sorted. This fixes the issue.

sd-device-enumerator: introduce device_enumerator_unref_devices() helper function

sd-device-enumerator: introduce sound_device_compare() and devpath_is_late_block() helper functions

kernel-install: check for /loader/entries.srel file as explicit marker for standards compliant /loader/entries directory

bootctl: automatically write out $BOOT/entries/standard.srel

bootctl: generalize open_tmpfile_linkable() use a bit

We want FILE* here, instead of a plain fd. Let's generalize this in
tmpfile-util.c, so we can reuse it later easily.

docs: add /loader/entries.srel to the boot loader spec

This new file is supposed to address conflicts with Fedora/Grub's
frankenbootloaderspec implementation, that squatted the /loader/entries/
dir, but place incompatible files in them (that do variable expansion?).

A simple text file /loader/entries.srel shall indicate which spec is
implemented. If it contains the string "type1\n" then the
/loader/entries/ directory implements our standard spec, otherwise
something else.

man: clarify that type #1 entries are also read from the XBOOTLDR partition

man: also install systemd-stub man page as sd-stub

So, typically systemd-boot is referenced as sd-boot, due to te usual
shorter naming in ESP resources. systemd-stub didnt do that so far,
since it never appears as separate files in the ESP. However it's super
annoying that you can find "man sd-boot", but not the very closely
related "man sd-stub". Let's fix that, and also add an "sd-stub" alias
to the "systemd-stub" man page.

man: clarify where the settings in type #1 entries are documented

So (maybe weirdly) loader.conf(5) documents both loader.conf and type #1
entries (because they share a similar syntax). But it then only lists
the options of loader.conf. Let's add an explicit hint where to find
the documentation of the type #1 entries.

man: clarify the format used by sd-boot config files

NEWS: try to fix old entry regarding KERNEL_INSTALL_LAYOUT

The old text was simply wrong, we used to read $layout from
/etc/kernel/install.conf and the machine ID from
$KERNEL_INSTALL_MACHINE_ID from /etc/machine-info. Correct that.

Apparently KERNEL_INSTALL_MACHINE_ID was already known back in v235
times, hence don't mention it anymore.

it's kinda weird retro-fixing these NEWS entries, given we deprecate
them again, but I couldn't let this really incorrect stuff be.

kernel-install: list fields we honour in /etc/kernel/install.conf

bootctl: load /etc/kernel/install.conf's $layout field, too

bootctl so far tried to determine the layout from /etc/machine-info, but
that's obsolete, and the kernel-install script never looked there. Let's
read the setting from /etc/kernel/install.conf instead, where
kernel-install actually looks.

Support for reading the field from /etc/machine-info is retained for
compat.

This means we'll now read /etc/machine-id, /etc/machine-info and
/etc/kernel/install.conf, and read the machine ID from the former too
and the layout setting from the latter two.

bootctl: $KERNEL_INSTALL_MACHINE_ID + $KERNEL_INSTALL_LAYOUT are deprecated

Let's add a comment about this, and generate log messages if these
fields are actually used.

sd-event: fix creation of floating event_add_time_change() event sources

We shouldn't auto-disable event sources we create in "floating" mode.
Hence don#t use the disabling destructor for event sources.

Given that noone else has access to this event source we just allocated
anyway there's no point in explicitly disabling it before freeing it.

Follow-up for ec75e8e07a0ad972e0c40e0a187e15a8d4fb3d66

Merge pull request #22808 from poettering/openat-report-newly

journal: add openat() wrapper that reports file creation, and use it in journal

man: fix sysupdate typos

Merge pull request #22804 from mrc0mmand/test-tweaks

A couple of TEST-69 tweaks

core/cgroup: Add OOM check

Check if process(es) of a cgroup were killed by Kernel OOM killer
or systemd-oomd before we send the cgroup empty notification.

This allows us to show the right exit state(ServiceResult)

journal-file: port journal_file_open() to openat_report_new()

We so far had some magic logic in place that files we open for write
with size zero are freshly created. That of course is a bogus
assumption, in particular as this code deals with corrupted file systems
which oftentimes contain zero size inodes from left-over runs.

Let's fix this properly, and actually let the kernel tell us whether it
create the file or not.

sd-journal: refuse invocation of journal_file_open() with O_RDONLY|O_CREAT

fs-util: add openat_report_new() wrapper around openat()

This is a wrapper around openat(). It works mostly the same, except for
one thing: it race-freely reports whether we just created the indicated
file in case O_CREAT is passed without O_EXCL.

update TODO

test: use a dropin to override the end.service unit

instead of removing it.

test: run test-shutdown.py in verbose mode

To make the debugging of spurious fails a bit easier.

test: don't try to execute a non-existing script

Merge pull request #22798 from keszybz/test-output-narrow-and-timeouts

Increase timeout for a flaky test and make test names shorter to avoid line wrapping in output

Merge pull request #22799 from keszybz/man-spelling-and-crosslinks

Typos and more internal links in documentation

basic/strv: avoid potential UB with references to array[-1]

"""
Given an array a[N] of N elements of type T:
- Forming a pointer &a[i] (or a + i) with 0 ≤ i ≤ N is safe.
- Forming a pointer &a[i] with i < 0 or i > N causes undefined behavior.
- Dereferencing a pointer &a[i] with 0 ≤ i < N is safe.
- Dereferencing a pointer &a[i] with i < 0 or i ≥ N causes undefined behavior.
"""

As pointed by by @medhefgo, here we were forming a pointer to a[-1]. a itself
wasn't NULL, so a > 0, and a-1 was also >= 0, and this didn't seem to cause any
problems. But it's better to be formally correct, especially if we move the
code to src/fundamental/ later on and compile it differently.

Compilation shows no size change (with -O0 -g) on build/systemd, so this should
have no effect whatsoever.

Drop unused variables to fix build

This is a merge conflict between #22740 and #20156.

man: cross-link to BLS in more places, use "Type #1", "Type #2" as appropriate

spelling: weekday names are capitalized

Merge pull request #20156 from poettering/sysupdate

new "systemd-sysupdate" component

test-nss-host: increase timeout

With my crappy home network the test takes 29.5s usually. But with any
tiny slowdown, it goes above the 30s limit and fails. Let's bump the
timeout to avoid spurious failures.

fuzz: rename fuzz-dhcp-server-relay-message to fuzz-dhcp-server-relay

We can only relay messages, so we can make the name shorter without
losing informational value. This makes meson test output look better.

fuzz: rename the longest test samples

"meson test" uses a test name generated from the file name and those long names
cause the test log output to exceed terminal width which looks bad. Let's replace
some long names with more-meaningful names that actually say something about
the tests.

Merge pull request #22740 from yuwata/list

tree-wide: declare iterator of LIST_FOREACH() in the loop

Merge pull request #22789 from poettering/timesync-struct-log

timesyncd: various refactorings and cleanup + structured log msg on first sync

po: fix "sistemd" typo in it.po

Also use "ricaricare" instead of "riavviare" for "reload"