homework: add new helper call that can shift home dir UID/GID ranges

This new helper is not used yet, but it's useful for apply UID/GID
shifts so that the underlying home dir can use an arbitrary UID (for
example "nobody") and we'll still make it appear as owned by the target
UID.

This operates roughly like this:

1. The relevant underlying UID is mapped to the target UID
2. Everything in the homed UID range except for the target UID is left
   unmapped (and thus will appear as "nobody")
3. Everything in the 16bit UID range outside of the homed UID
   range/target UID/nobody user is mapped to itself
4. Everything else is left unmapped (in particular everything outside of
   the 16 bit range).

Why do it like this?

The 2nd rule done to ensure that any files from homed's managed UID
range that do not match the user's own UID will be shown as "unmapped"
basically. Of course, IRL this should never happen, except if people
managed to manipulate the underlying fs directly.

The 3rd rule is to allow that if devs untar an OS image it more or
less just works as before: 16bit UIDs outside of the homed range will
be mapped onto themselves: you can untar things and tar it back up and
things will just work.

homework: rework directory backend to set up mounts in /run/systemd/user-home-mount before moving them to /home

This does what we already do for the LUKS backend: instead of mounting
the source directory directly to the final home dir, we instead bind
mount it to /run/systemd/user-home-mount (where /run/ is unshared and
specific to our own mount namespace), then adjust its mount flags and
then bind mount it in a single atomic operation into the final
destination, fully set up.

This doesn't improve much on its own, but it makes things a tiny bit
more correct: this way MS_NODEV/MS_NOEXEC/MS_NOSUID will already be
applied when the bind mount appears in the host mount namespace, instead
of being adjusted after the fact.

Doing things this way also makes things work more like the LUKS backend,
reducing surprises. Most importantly it's preparation for doing
uidmapping for directory homes, added in a later commit.

homework: when activating a directory, include info about it in resulting record

For the other backends we synthesize a "binding" section in the json
record of the user that stores meta info how a user record is "bound" to
the local host. It declares storage info and such. Let's do the same for
the directory/subvolume backends.

homework: port home_create_directory_or_subvolume() to use HomeSetup

Let's migrate home_create_directory_or_subvolume() to also use HomeSetup
for storing its runtime objects we'd like to destroy in case of failure.

In the beginning this is just the root_fd, but later on we can add more.

No change in behaviour, just shifting things around.

homed: move HOME_UID_{MIN,MAX} into a header we can reuse in homework.c

Merge pull request #21143 from yuwata/sd-radv-router-lifetime

sd-radv: several cleanups for router lifetime

bootctl: refuse parsing unknown special '@' entry ids

Let's make sure '@' is never written as entry ID into any EFI variable,
as we want the ability to add new ids like this later on, with them
resulting in a clear error on older implementations.

Merge pull request #21147 from DaanDeMeyer/hacking-docs

docs: Clean up HACKING.md

docs: Specify code block language for mkosi boot instructions

docs: Make mkosi install instructions generic

docs: Extend builddep instructions to include more distros

Merge pull request #21144 from yuwata/sd-radv-trivial-cleanups

sd-radv: trivial cleanups

conf-parse: make config_parse_many() optionally save 'struct stat' for each file

Fixes #21113.

docs/COREDUMP_PACKAGE_METADATA: ELF section should be allocated and 0-padded

network: radv: refuse invalid router lifetime in conf parser

sd-radv: update how to calculate interval of sending advertisements

sd-radv: router lifetime must be 0 or between 4 seconds and 9000 seconds

See RFC 4861 section 6.2.1.

docs: Remove mkosi symlink instruction from HACKING

mkosi automatically builds for the host distro which seems a much
better default to encourage since dnf won't be installed on any host
system that's not Fedora anyway.

docs: Simplify git instructions in HACKING slightly

docs: Clean up links in HACKING.md

sd-radv: introduce RADV_DEFAULT_ROUTER_LIFETIME_USEC

sd-radv: add several notes about constants

sd-radv: make several constants not exposed

sd-radv: drop SD_ prefix for unexposed constants

Merge pull request #21130 from systemd/wip/hadess/webcams

Tag IR cameras and allow media* access

sd-radv: use IPv6 specific functions

sd-radv: use assert_return()

sd-radv: make sd_radv_set_router_lifetime() take usec_t (uint64_t)

change indicator used for later versions of VirtualBox (#21127)

Detection of VirtualBox is accomplished in the existing code by *either* `innotek GmbH`
or `Oracle Corporation` existing in any of:

- /sys/class/dmi/id/product_name
- /sys/class/dmi/id/sys_vendor
- /sys/class/dmi/id/board_vendor
- /sys/class/dmi/id/bios_vendor

With Oracle's physical servers, both `/sys/class/dmi/id/sys_vendor` and
`/sys/class/dmi/id/board_vendor` contain `Oracle Corporation`, so those
servers are detected as `oracle` (VirtualBox).

VirtualBox has the following values in the latest versions:

- /sys/class/dmi/id/product_name: `VirtualBox`
- /sys/class/dmi/id/sys_vendor: `innotek GmbH`
- /sys/class/dmi/id/board_vendor: `Oracle Corporation`
- /sys/class/dmi/id/bios_vendor: `innotek GmbH`

Presumably the existing check for `innotek GmbH` is meant to detect
older versions of VirtualBox, while changing the second checked value
from `Oracle Corporation` to `VirtualBox` will reliably detect later and future
versions.

Merge pull request #21129 from yuwata/network-dhcp6-pd-vs-ndisc

network: several follow-ups for DHCPv6-PD

hwdb: Tag IR cameras as such

So that front-ends can ignore them if they wish to.

See https://gitlab.gnome.org/GNOME/cheese/-/merge_requests/4

json: do something remotely reasonable when we see NaN/infinity

JSON doesn't have NaN/infinity/-infinity concepts in the spec.
Implementations vary what they do with it. JSON5 + Python simply
generate special words "NAN" and "Inifinity" from it. Others generate
"null" for it.

At this point we never actually want to output this, so let's be
conservative and generate RFC compliant JSON, i.e. convert to null.

One day should JSON5 actually become a thing we can revisit this, but in
that case we should implement things via a flag, and only optinally
process nan/infinity/-infinity.

This patch is extremely simple: whenever accepting a
nan/infinity/-infinity from outside it converts it to NULL. I.e. we
convert on input, not output.

test: add a missing `udevadm settle` to the multipath test case

8a088877ab92d3777d7f487393e3daef6edf43ff uncovered a missing `udevadm
settle` in the multipath test case, causing the test to occasionally
fail with:

```
[   41.718617] testsuite-64.sh[806]: + for i in {0..63}
[   41.727917] systemd-udevd[1120]: sdhf: /usr/lib/udev/rules.d/60-persistent-storage.rules:66 Importing properties from results of 'scsi_id --export --whitelisted -d /dev/sdhf'
[   41.728668] testsuite-64.sh[2341]: ++ printf %.4d 1
[   41.733851] systemd-udevd[1415]: sdhc: Adding watch on '/dev/sdhc'
[   41.734477] testsuite-64.sh[806]: + wwid=deaddeadbeef0001
[   41.734477] testsuite-64.sh[806]: + path=/dev/disk/by-id/wwn-0xdeaddeadbeef0001
[   41.746174] systemd-udevd[1409]: sdhb: 'scsi_id --export --whitelisted -d /dev/sdhb'(out) 'ID_MODEL_ENC=QEMU\x20HARDDISK\x20\x20\x20'
[   41.747058] testsuite-64.sh[2342]: ++ readlink -f /dev/disk/by-id/wwn-0xdeaddeadbeef0001
[   41.755512] testsuite-64.sh[806]: + dmpath=/dev/sdi
[   41.755512] testsuite-64.sh[806]: + lsblk /dev/disk/by-id/wwn-0xdeaddeadbeef0001
[   41.766884] systemd-udevd[1402]: sdhd: 'scsi_id --export --whitelisted -d /dev/sdhd'(out) 'ID_VENDOR=QEMU'
[   41.767532] testsuite-64.sh[2343]: NAME MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
[   41.767532] testsuite-64.sh[2343]: sdi    8:128  0  512B  0 disk
[   41.779219] systemd-udevd[1400]: dm-33: 'kpartx_id 254 33 mpath-3deaddeadbeef0051'(out) 'DM_WWN=0xdeaddeadbeef0051'
[   41.779902] testsuite-64.sh[806]: + multipath -C /dev/sdi
[   41.785296] systemd-udevd[1414]: dm-31: Device processed (SEQNUM=4839, ACTION=change)
[   41.785925] testsuite-64.sh[2344]: 37.658168 | /dev/sdi is not a dm device
```

man: adjust the explanations related to the DHCPv6 client starting mode

network: dhcp6: make UplinkInterface=:self imply WithoutRA=solicit

network: do not restart DHCPv6 client when WithoutRA= is set

Previously, even if WithoutRA= is specified, the DHCPv6 client may be
restarted in undesired mode when a RA is received.

network: deprecate ForceDHCPv6PDOtherInformation= setting

The setting is completely meaningless, as WithoutRA= and UseDelegatedPrefix=
in [DHCPv6] section, and DHCPv6Client= in [IPv6AcceptRA] section control
the behavior.

Merge pull request #21000 from yuwata/network-dhcp6-pd-introduce-uplink

network: dhcp6: introduce UplinkInterface= for prefix delegation

Merge pull request #21126 from bluca/meta_arch

docs/COREDUMP_PACKAGE_METADATA: add architecture field

update TODO

docs/COREDUMP_PACKAGE_METADATA: ELF section should be read-only and 4-bytes-aligned

test-network: add test cases for DHCPv6 prefix delegation

network: dhcp6: introduce UplinkInterface= for DHCP6 prefix delegation

network: move config_parse_uplink() to networkd-dhcp-common.[ch]

network: dhcp6pd: do not trigger prefix reassignment for all downstreams when a new downstream appears

It is not necessary to reconfigure other interfaces.

network: dhcp6: do not reconfigure/restart DHCPv6 clients when a new downstream appears

Previously, when a downstream appears which requests delegated prefix to
be assigned, then possibly restart all DHCPv6 clients for another
interfaces.

This makes networkd always honor the UseDelegatedPrefix= setting, and
not restart DHCPv6 clients.

network: dhcp6: introduce UseDelegatedPrefix= setting and enable by default

Previously, the prefix delegation is enabled when at least one
downstream interfaces request it. But, when the DHCPv6 client on the
upstream interface is configured, some downstream interfaces may not
exist yet, nor have .network file assigned.

Also, if a system has thousands of interfaces, then the previous logic
introduce O(n^2) search.

This makes the prefix delegation is always enabled, except when it is
explicitly disabled. Hopefully, that should not break anything, as the
DHCPv6 server should ignore the prefix delegation request if the server
do not have any prefix to delegate.

hwdb: Allow console users access to media* nodes

Newer webcams and video devices have controls only available through
/dev/media* nodes. Make sure they're accessible in the same way as
/dev/video* nodes.

Closes: #21054

change req meson version

since `meson compile` first appears in 0.54.0

Merge pull request #21122 from yuwata/network-optimize-reload

network: slightly optimize "networkctl reload"

test-network: reconfigure interface instead of restarting networkd

network: delay dropping addresses or so on reloading .network files

When a .network file is updated but its change is not so big, it is not
necessary to first drop all configs and then reassign later again.
This slightly optimize such situation. First foreignize all configs, and
then drop later when it is not requested by the updated .network file.

homework: replace homegrown "dir-is-empty" check with dir_is_empty_at()

Merge pull request #21097 from poettering/dir-is-empty-fix

dir_is_empty_at() tweaks

test: enable debug logging of systemd-udevd

Otherwise, it is hard to debug when the test fails.

network: dhcp6pd: do not assign downstream prefix when RADV is requested but not configured yet

network: ndisc: fix behavior when DHCPv6Client=always

The man page says that when 'always' is set, the DHCPv6 client always
starts in managed mode, and that means we need to ignore the RA flags.

Merge pull request #21119 from yuwata/network-dhcp6-pd-cleanups

network: dhcp6pd: several cleanups

libsystemd-network: do not warn when log_dhcp_client() or friends with NULL

docs/COREDUMP_PACKAGE_METADATA: add architecture field

tree-wide: explicitly unpoison getdents64() memory

Apparently memory sanitizer doesn't grok getdents64() properly. Let's
address that by explicitly marken memory initialized by getdents64() as
unpoisoned.

test: add test for dir_is_empty_at()

stat-util: make sure dir_is_empty_at() does something useful in all cases

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.

network: rename function

network: dhcp6: rename variables

network: dhcp6pd: move logic of acquiring subnet prefix into dhcp6_pd_assign_prefix()

Preparation for later commits.

network: dhcp6pd: introduce a simplified and unified method to calculate subnet prefix

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.