stat-util: optimize dir_is_empty_at() a bit, by using getdents64()

That way we have a single syscall only for it, instead of the multiple
readdir() and friends do. And we can operate entirely on the stack, no
malloc() implicit.

dirent-util: add FOREACH macro for iterating through getdents64() buffers

We already have a similar loop twice, let's make it easier to read via
an iteration macro.

(The new macro is a bit more careful even, as it verifies the full
dirent fits into the remaining buffer when returning it)

dirent-util: move getdents64() related definitions to common header

We want to reuse getdents64() wherever necessary, let's hence move
definitions useful for that into public code.

stat-util: specify O_DIRECTORY when reopening dir in dir_is_empty_at()

That way we can fail earlier if the specified fd is not actually a
directory.

(Also, it's not exactly according to standards to open things without
either O_RDONLY/O_RDWR...)

udev: do not try to rename interface if it is already up

See dev_change_name() in kernel's net/core/dev.c.

Fixes #21105.

Merge pull request #21116 from poettering/test-cleaner

make tests a bit cleaner in regards to oomd handling

Merge pull request #21117 from mrc0mmand/last-coverage-related-tweaks

Last batch of coverage-related tweaks

Merge pull request #21077 from poettering/mount-setattr

optimize remounting with mount_setattr() syscall

nspawn: fix build when SECCOMP is disabled

Follow-up for 20e458ae3c3b386e2b720bbd3c37d95781e69ae7.

test: merge coverage reports from previous test runs

Relevant mainly for tests which utilize both QEMU and nspawn.

test: tweak TriggerLimitIntervalSec= when built with coverage

Collecting coverage causes a significant slowdown in general, but since
this test requires certain timing, we need to tweak the defaults to make
it reliably pass.

varlink: don't try to talk to oomd from unit tests

Talking to external daemons we ourselves maintain is a job for the
integration tests, not the unit tests. This communication is likely to
fail hence don#t even bother.

This makes our tests a bit cleaner.

cgroup: handle gracefully if we can't read oom_kill cgroup attribute

mount-util: move opening of /proc/self/mountinfo into bind_remount_one_with_mountinfo()

Let's move things around a bit, and open /proc/self/mountinfo if needed
inside of bind_remount_one_with_mountinfo(). That way bind_remount_one()
can become a superthin inline wrapper around
bind_remount_one_with_mountinfo(). Main benefit is that we don't even
have to open /p/s/mi in case mount_setattr() actually worked for us.

mount-util: port over bind_remount_recursive_with_mountinfo() to mount_setattr()

mount-util: use modern mount_setattr() syscall for bind_remount_one_with_mountinfo()

New kernels have a nice syscall for changing bind mount flags. Let's use
it. This makes the complex libmount based iteration logic unnecessary.

TODO: add note about chase_symlink flag

Merge pull request #21108 from mrc0mmand/here-comes-the-coverage

A couple more coverage-related tweaks

test: rename the global service override file for coverage runs

Otherwise we break TEST-15-DROPIN, since it uses
/usr/lib/systemd/system/service.d/override.conf in some of its
sub-tests.

README: fix CentOS CI badge

test: disable ProtectHome= when collecting coverage as well

Depending on the location of the original build dir, either ProtectHome=
or ProtectSystem= may get in the way when creating the gcov metadata
files.

Follow-up to:
    * 02d7e73013a92c5580023e4e548d19adbc254dbe
    * 6c9efba67715cd1ced170ac46c04d47934ad276a

Merge pull request #21082 from yuwata/network-dhcp6-pd-trivial-cleanups

network: DHCPv6 PD: several trivial cleanups

efivars: skip writing if variable is already in wanted state

In order to minimize EFI variable NVRAM wear, do not rewrite variables
if they are already in the wanted state (i.e. same data and attributes).

This allows e.g. performing repeat calls of "bootctl install" (which
always rewrites the EFI boot entry) without consuming EFI NVRAM write
cycles.

homed: don't drop caches on activation

We should drop caches if we are configured to do so in all cases where
we are done with home dir operations: except if that operation is
activation, because in that case we are not destroying anything, but
leaving it on.

Hence, turn off the flag that reminds us that we should drop caches
before exiting, once activation completed fully,

Follow-up for 86019efa4416d7b548cab321c15bc22a65463786

nspawn: ignore --suppress-sync=yes when seccomp is disabled

Follow-up for 4a4654e0241fbeabecb8587fd3520b6b39264b9c.

Fixes #21090.

nspawn: bump RLIMIT_NOFILE for nspawn payload similar to how host PID 1 does it for its payload

We try to pass containers roughly the same rlimits as the host gets from
the kernel. However, this means we'd set the RLIMIT_NOFILE to 4K. Which
is quite limiting though, and is something we actually departed from in
PID1: since 52d620757817bc0fa7de3ddbe43024544ced7ea0 we raise the limit
substantially for all userspace.

Given that nspawn is quite often invoked without proper PID1, let's raise the
limits for container payloads the same way as we do from the real PID1
to its service payloads.

update TODO

sd-boot: Add keys to reboot into firmware interface

This is useful if the auto-firmware setting has been disabled. The
keys used here are based on what the majority of firmware employ in
the wild.
This also ensures there's a chance for the user to discover this in
case they were too slow during POST or simply used the wrong ones.

Merge pull request #21094 from poettering/userns-split

util-lib: split out userns allocation into new helper function

Merge pull request #21093 from poettering/homework-trivial-tweaks

homed trivial refactoring

update TODO

Merge pull request #21079 from poettering/fd-reopen-directory-tweak

fd-util: when re-opening a directory with fd_reopen() go via openat(……

process-util: move sync() out of freeze()

We are using this for creating userns namespaces, and we really
shouldn't try to sync there. Moreover the use of free() in shutdown code
doesn't need it anyway, since it just sync()ed right before anyway. Only
the third user of freeze() we have actually needs the syc(), hence do it
there and nowhere else.

namespace-util: introduce userns_acquire() as helper for allocating new unbound userns

This returns a namespace fd, and takes a uidmap/gidmap as string. This
is split out out mount-util.c's remount_idmap() logic, so that we can
allocate a userns independently.

basic: move freeze() from shared/exec-util.h to basic/process-util.h

That way we can use it in other code from basic/. It fits into both
headers equally well or badly, hence let's just move this one function.

homework: split home_unshare_and_mount() in two

Previously the call did two things, and the second thing was optional
(depending on first arg being NULL). Let's simplify this and just make
it two distinct functions, where one calls the other.

This should make things a bit more readable, given that we called a
function called "…and_mount()" which didn't actually mount...

No actual code changes, just some refactoring.

homework: use bit fields where we deal with lots of separate boolean flags

No actual code changes, just making a structure a bit shorter.

homework: add macro for "/run/systemd/user-home-mount"

We use this work dir a various places, and it's easy to mistype, hence
let the compiler detect this for us, and introduce a macro for it.

No code changes, just some search/replace.

network: dhcp6pd: fix the default value of subnet ID

The type of dhcp6_pd_subnet_id is int64_t.

varlink: disconnect varlink link in one more case

Previously we'd possibly see POLLHUP on a varlink link, and continue to
run epoll on it even though we have nothing to read nor write anymore.

Let's fix that, and once we know that there's nothing to write anymore
(or we saw a write error already) we'll disconnect after POLLHUP.

Fixes: #20062

test-fd-util: add test case for fd_reopen()

fd-util: tweak error handling in fd_reopen()

If we know that /proc/ works, then ENOENT when reopening an fd means the
fd didn't exist. Let's return the correct error code for that, i.e.
EBADF.

fd-util: when re-opening a directory with fd_reopen() go via openat(…, ".", …)

This adds a tiny shortcut to fd_reopen(): if we are about to reopen the
fd via O_DIRECTORY then we know it#s a directory and we might as well
reopen it via opening "." using the fd as "at fd" in openat().

This has the benefit that we don't need /proc/self/fd/ around for this
special case: fewer sources of errors.

test-networkd-address: fix clock type

The clock to use internally is clock_boottime_or_monotonic(), but the
test used CLOCK_MONOTONIC. After one system suspend the test thus likely
starts to fail.

sd-boot: Be more precise about secure boot modes

Fixes: #11559

network: dhcp6pd: check link state earlier before assigning prefixes to downstream

Also, narrow the acceptable range of the states.

network: dhcp6pd: also call dhcp6_pd_prepare() and dhcp6_pd_finalize() for upstream interface

As now the subnet prefix may be assigned to the upstream interface.

Merge pull request #21081 from mrc0mmand/even-more-coverage-tweaks

test: collect even more coverage

hwdb: Allow USB autosuspend for MS Surface Pro (2017) Type Cover

The Surface Type Covers are known to support USB autosuspend just fine
(and it's also enabled by default on Windows), so enable it in hwdb.

network: dhcp6pd: not necessary to drop routes when Assign=yes

Merge pull request #21072 from yuwata/network-address-lifetime

network: address: use usec_t for handling lifetime

Merge pull request #21050 from yuwata/network-bpf-cleanups

libsystemd-network: cleanup BPF code

test: make the coverage check safer for non-compiled builds

test: collect the coverage _before_ unmounting the rootfs

d'oh!

test: loosen sandbox restrictions for integration tests as well

Otherwise we miss quite a lot of coverage (mainly from logind,
hostnamed, networkd, and possibly others), since they can't write their
reports with `ProtectSystem=strict`.

test: loosen certain sandbox restrictions when collecting coverage

With `ProtectSystem=strict` gcov is unable to write the *.gcda files
with collected coverage. Let's add a yet another switch to make such
restriction less strict to make gcov happy.

This addresses following errors:
```
...
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/binfmt-util.c.gcda:Cannot open
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/base-filesystem.c.gcda:Cannot open
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/barrier.c.gcda:Cannot open
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/ask-password-api.c.gcda:Cannot open
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/apparmor-util.c.gcda:Cannot open
systemd-networkd[272469]: profiling:/systemd-meson-build/src/shared/libsystemd-shared-249.a.p/acpi-fpdt.c.gcda:Cannot open
...
```

test: wait a bit for the given PID to die if it's still alive

When playing around with the coverage-enabled build I kept hitting
an issue where dnsmasq failed to start because the previous instance was
still shutting down. This should, hopefully, help to mitigate that.

icmp6: shorten code a bit

dhcp: shorten BPF code a bit

- replace `A = k` and `X = A` with `X = k`,
- replace `A ^= X` and `A == 0` with `A == X`.
- use UINT32_MAX when accept a packet

dhcp: rebreak function arguments

dhcp: fix assertions

dhcp: shorten code a bit

lldp: shorten code a bit

arp-util: shorten BPF code a bit

- replace `A = k` and `X = A` with `X = k`,
- replace `A ^= X` and `A == 0` with `A == X`.
- use UINT32_MAX when accept a packet

network: address: use usec_t for handling lifetime

This drops stuct ifa_cacheinfo from Address, and store lifetime with
usec_t.

Why? Now, all requests of address configurations are once stored in
the request queue, and will be processed when it is ready. So, the
timestamp value passed to the kernel must be evaluated on configure.

This also fixes the following two issues.
- Time values in struct ifa_cacheinfo are stored in uint32_t.
  So, the validity check of the address configured by NDisc may fail on
  long running systems.
- If a system uses DHCPv6PD, when an interface may appear or be
  reconfigured later, then the lifetime value may be inappropriate.
  We need to adjust the lifetime with the current time and the timestamp
  of the lease.

network: ndisc: rename valid_until -> lifetime_usec

network: ndisc: add missing lifetime check

network: route: rename lifetime -> lifetime_usec

Merge pull request #21065 from keszybz/efi-warnings

Clean up unused variables in efi code

network: drop unnecessary header inclusion

CI: disable code coverage in GH Action

It is now ran on the nightly CentOS build, so that it can cover
integration tests too, and not just unit tests. It's nightly as
it considerably increases the integration test runtime, so it's
not appropriate for all PRs.

test: don't install test-network-generator-conversion.sh w/o networkd

otherwise TEST-02 will fail:

```
=== Failed test log ===
--- test-network-generator-conversion.sh begin ---
+ [[ -n '' ]]
+ [[ -x /usr/lib/systemd/systemd-network-generator ]]
+ [[ -x /lib/systemd/systemd-network-generator ]]
+ exit 1
--- test-network-generator-conversion.sh end ---
```

Before:
```
$ meson build -Dnetworkd=false -Dinstall-tests=true
$ ninja -C build
$ DESTDIR=$PWD/test-install ninja -C build install
$ find test-install/ -name test-network-generator-conversion.sh
test-install/usr/lib/systemd/tests/test-network-generator-conversion.sh
```

After:
```
$ find test-install/ -name test-network-generator-conversion.sh
<no output>
```

test: collect coverage in a couple more codepaths

Otherwise we'd miss coverage from TEST-{02,24,61}, since they don't go
through the "standard" `check_result_common` hook.

Follow-up to 7bf20e48bd7d641a39a14a7feb749b7e8b0fc0f6.

zsh-completion: nspawn: add --suppress-sync option

Follow-up for 4a4654e0241fbeabecb8587fd3520b6b39264b9c.

Merge pull request #21051 from poettering/nspawn-no-sync

nspawn: add --suppress-sync=yes mode for turning sync() and friends i…

Merge pull request #21055 from yuwata/network-dhcp6-pd-route-lifetime-metric

network: dhcp6pd: set lifetime and route metric

Merge pull request #21061 from poettering/direct-io-loopback-tweaks

tweaks to O_DIRECT loop work

Typos found by codespell

efi: check input parameter

clang complained about an unused variable. We cast the buffer to
struct boot_params, so let's check that it's at least this long.

efi: drop two unused variables

It seems the code was added in 2553a5482c77980429565d14662f309e385bd472 and
those two were never used for anything.

nspawn: add --suppress-sync=yes mode for turning sync() and friends into NOPs via seccomp

This is supposed to be used by package/image builders such as mkosi to
speed up building, since it allows us to suppress sync() inside a
container.

This does what Debian's eatmydata tool does, but for a container, and
via seccomp (instead of LD_PRELOAD).

loop-util: call loop_device_make_internal() at the right place

The whole reason loop_device_make_internal() exists (as opposed to just
loop_device_make()) is to avoid mangling the loop flags value/call
getenv twice. Hence let's actually call it when we already mangled the
flags value.

loop-util: add debug logging about O_RDWR vs. O_RDONLY + O_DIRECT mode

Once we managed to open the file let's log what we wanted and what we
got.

loop-util: minor coding style updates

As suggested here: https://github.com/systemd/systemd/pull/21044#pullrequestreview-783530343

Merge pull request #21041 from yuwata/network-bpf-neighbor

network: introduce BPF to reject netlink messages about non-static neighbor

Merge pull request #21056 from yuwata/test-network-cleanups

test-network: several cleanups related to dnsmasq

test-network: cleanup dnsmasq related file on setup

Just for safety.

test-network: drop pid_file argument from stop_dnsmasq()

test-network: use constant variables in dnsmasq command

network: dhcp6pd: set default metric 256 for delegated prefix

When Assign= in [DHCPv6PrefixDelegation] is enabled, then the kernel
will create the prefix route for the assigned address with metric 256.
When Assign= is disabled, then the kernel will create the route with
metric 1024.

For the default value, we should choose a smaller value (higher priority)
than 1024, as the unreachable routes for delegated prefix will be
configured with 1024.

network: dhcp6: explicitly specify metric for unreachable route

For static IPv6 routes without metric is specified, then we use 1024.
But such an adjustment is not performed to dynamic routes. So, let's
specify the metric explicitly.
Otherwise, configured routes will be handled as foreign.

network: dhcp6pd: set lifetime to routes for assigned prefixes

Note that the kernel (at least 5.14.11) seems not to support lifetime
for IPv6 unreachable routes. The lifetime for routes of the type will be
handled by sd-event's timer event source.
So, we cannot confirm the lifetime with 'ip route' command.

sd-dhcp6-client: introduce sd_dhcp6_lease_get_timestamp()

Merge pull request #21035 from yuwata/network-route-fix-lifetime

network: route: drop kernel version check

Merge pull request #21044 from poettering/loopback-direct-io

loop-util: enable LO_FLAGS_DIRECT_IO by default on loopback devices

CI: disable opensuse mkosi CI

Until https://github.com/systemd/systemd/issues/21019 is fixed,
there's no point in running the opensuse CI job so let's disable
it for now.

loop-util: work around cache invalidation bug in older kernels

Inspired by the discussions in #21003.

Inspired in particular by what Android apexd does:

https://android.googlesource.com/platform/system/apex/+/refs/heads/master/apexd/apexd_loop.cpp

loop-util: enable LO_FLAGS_DIRECT_IO by default on loopback devices

Fixes: #21003

network: introduce BPF to reject netlink messages about non-static neighbor

Fixes #21031.

sd-netlink: introduce sd_netlink_attach_filter()