fs/f2fs/dir.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * fs/f2fs/dir.c
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #include <asm/unaligned.h>
   9 #include <linux/fs.h>
  10 #include <linux/f2fs_fs.h>
  11 #include <linux/sched/signal.h>
  12 #include <linux/unicode.h>
  13 #include "f2fs.h"
  14 #include "node.h"
  15 #include "acl.h"
  16 #include "xattr.h"
  17 #include <trace/events/f2fs.h>
  18
  19 static unsigned long dir_blocks(struct inode *inode)
  20 {
  21         return ((unsigned long long) (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1))
  22                                                         >> PAGE_SHIFT;
  23 }
  24
  25 static unsigned int dir_buckets(unsigned int level, int dir_level)
  26 {
  27         if (level + dir_level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
  28                 return 1 << (level + dir_level);
  29         else
  30                 return MAX_DIR_BUCKETS;
  31 }
  32
  33 static unsigned int bucket_blocks(unsigned int level)
  34 {
  35         if (level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
  36                 return 2;
  37         else
  38                 return 4;
  39 }
  40
  41 static unsigned char f2fs_filetype_table[F2FS_FT_MAX] = {
  42         [F2FS_FT_UNKNOWN]       = DT_UNKNOWN,
  43         [F2FS_FT_REG_FILE]      = DT_REG,
  44         [F2FS_FT_DIR]           = DT_DIR,
  45         [F2FS_FT_CHRDEV]        = DT_CHR,
  46         [F2FS_FT_BLKDEV]        = DT_BLK,
  47         [F2FS_FT_FIFO]          = DT_FIFO,
  48         [F2FS_FT_SOCK]          = DT_SOCK,
  49         [F2FS_FT_SYMLINK]       = DT_LNK,
  50 };
  51
  52 static unsigned char f2fs_type_by_mode[S_IFMT >> S_SHIFT] = {
  53         [S_IFREG >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_REG_FILE,
  54         [S_IFDIR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_DIR,
  55         [S_IFCHR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_CHRDEV,
  56         [S_IFBLK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_BLKDEV,
  57         [S_IFIFO >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_FIFO,
  58         [S_IFSOCK >> S_SHIFT]   = F2FS_FT_SOCK,
  59         [S_IFLNK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_SYMLINK,
  60 };
  61
  62 static void set_de_type(struct f2fs_dir_entry *de, umode_t mode)
  63 {
  64         de->file_type = f2fs_type_by_mode[(mode & S_IFMT) >> S_SHIFT];
  65 }
  66
  67 unsigned char f2fs_get_de_type(struct f2fs_dir_entry *de)
  68 {
  69         if (de->file_type < F2FS_FT_MAX)
  70                 return f2fs_filetype_table[de->file_type];
  71         return DT_UNKNOWN;
  72 }
  73
  74 /* If @dir is casefolded, initialize @fname->cf_name from @fname->usr_fname. */
  75 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
  76                               struct f2fs_filename *fname)
  77 {
  78 #ifdef CONFIG_UNICODE
  79         struct super_block *sb = dir->i_sb;
  80         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(sb);
  81
  82         if (IS_CASEFOLDED(dir)) {
  83                 fname->cf_name.name = f2fs_kmalloc(sbi, F2FS_NAME_LEN,
  84                                                    GFP_NOFS);
  85                 if (!fname->cf_name.name)
  86                         return -ENOMEM;
  87                 fname->cf_name.len = utf8_casefold(sb->s_encoding,
  88                                                    fname->usr_fname,
  89                                                    fname->cf_name.name,
  90                                                    F2FS_NAME_LEN);
  91                 if ((int)fname->cf_name.len <= 0) {
  92                         kfree(fname->cf_name.name);
  93                         fname->cf_name.name = NULL;
  94                         if (sb_has_strict_encoding(sb))
  95                                 return -EINVAL;
  96                         /* fall back to treating name as opaque byte sequence */
  97                 }
  98         }
  99 #endif
 100         return 0;
 101 }
 102
 103 static int __f2fs_setup_filename(const struct inode *dir,
 104                                  const struct fscrypt_name *crypt_name,
 105                                  struct f2fs_filename *fname)
 106 {
 107         int err;
 108
 109         memset(fname, 0, sizeof(*fname));
 110
 111         fname->usr_fname = crypt_name->usr_fname;
 112         fname->disk_name = crypt_name->disk_name;
 113 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 114         fname->crypto_buf = crypt_name->crypto_buf;
 115 #endif
 116         if (crypt_name->is_nokey_name) {
 117                 /* hash was decoded from the no-key name */
 118                 fname->hash = cpu_to_le32(crypt_name->hash);
 119         } else {
 120                 err = f2fs_init_casefolded_name(dir, fname);
 121                 if (err) {
 122                         f2fs_free_filename(fname);
 123                         return err;
 124                 }
 125                 f2fs_hash_filename(dir, fname);
 126         }
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Prepare to search for @iname in @dir.  This is similar to
 132  * fscrypt_setup_filename(), but this also handles computing the casefolded name
 133  * and the f2fs dirhash if needed, then packing all the information about this
 134  * filename up into a 'struct f2fs_filename'.
 135  */
 136 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
 137                         int lookup, struct f2fs_filename *fname)
 138 {
 139         struct fscrypt_name crypt_name;
 140         int err;
 141
 142         err = fscrypt_setup_filename(dir, iname, lookup, &crypt_name);
 143         if (err)
 144                 return err;
 145
 146         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Prepare to look up @dentry in @dir.  This is similar to
 151  * fscrypt_prepare_lookup(), but this also handles computing the casefolded name
 152  * and the f2fs dirhash if needed, then packing all the information about this
 153  * filename up into a 'struct f2fs_filename'.
 154  */
 155 int f2fs_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 156                         struct f2fs_filename *fname)
 157 {
 158         struct fscrypt_name crypt_name;
 159         int err;
 160
 161         err = fscrypt_prepare_lookup(dir, dentry, &crypt_name);
 162         if (err)
 163                 return err;
 164
 165         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 166 }
 167
 168 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname)
 169 {
 170 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 171         kfree(fname->crypto_buf.name);
 172         fname->crypto_buf.name = NULL;
 173 #endif
 174 #ifdef CONFIG_UNICODE
 175         kfree(fname->cf_name.name);
 176         fname->cf_name.name = NULL;
 177 #endif
 178 }
 179
 180 static unsigned long dir_block_index(unsigned int level,
 181                                 int dir_level, unsigned int idx)
 182 {
 183         unsigned long i;
 184         unsigned long bidx = 0;
 185
 186         for (i = 0; i < level; i++)
 187                 bidx += dir_buckets(i, dir_level) * bucket_blocks(i);
 188         bidx += idx * bucket_blocks(level);
 189         return bidx;
 190 }
 191
 192 static struct f2fs_dir_entry *find_in_block(struct inode *dir,
 193                                 struct page *dentry_page,
 194                                 const struct f2fs_filename *fname,
 195                                 int *max_slots)
 196 {
 197         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 198         struct f2fs_dentry_ptr d;
 199
 200         dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)page_address(dentry_page);
 201
 202         make_dentry_ptr_block(dir, &d, dentry_blk);
 203         return f2fs_find_target_dentry(&d, fname, max_slots);
 204 }
 205
 206 #ifdef CONFIG_UNICODE
 207 /*
 208  * Test whether a case-insensitive directory entry matches the filename
 209  * being searched for.
 210  *
 211  * Returns 1 for a match, 0 for no match, and -errno on an error.
 212  */
 213 static int f2fs_match_ci_name(const struct inode *dir, const struct qstr *name,
 214                                const u8 *de_name, u32 de_name_len)
 215 {
 216         const struct super_block *sb = dir->i_sb;
 217         const struct unicode_map *um = sb->s_encoding;
 218         struct fscrypt_str decrypted_name = FSTR_INIT(NULL, de_name_len);
 219         struct qstr entry = QSTR_INIT(de_name, de_name_len);
 220         int res;
 221
 222         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 223                 const struct fscrypt_str encrypted_name =
 224                         FSTR_INIT((u8 *)de_name, de_name_len);
 225
 226                 if (WARN_ON_ONCE(!fscrypt_has_encryption_key(dir)))
 227                         return -EINVAL;
 228
 229                 decrypted_name.name = kmalloc(de_name_len, GFP_KERNEL);
 230                 if (!decrypted_name.name)
 231                         return -ENOMEM;
 232                 res = fscrypt_fname_disk_to_usr(dir, 0, 0, &encrypted_name,
 233                                                 &decrypted_name);
 234                 if (res < 0)
 235                         goto out;
 236                 entry.name = decrypted_name.name;
 237                 entry.len = decrypted_name.len;
 238         }
 239
 240         res = utf8_strncasecmp_folded(um, name, &entry);
 241         /*
 242          * In strict mode, ignore invalid names.  In non-strict mode,
 243          * fall back to treating them as opaque byte sequences.
 244          */
 245         if (res < 0 && !sb_has_strict_encoding(sb)) {
 246                 res = name->len == entry.len &&
 247                                 memcmp(name->name, entry.name, name->len) == 0;
 248         } else {
 249                 /* utf8_strncasecmp_folded returns 0 on match */
 250                 res = (res == 0);
 251         }
 252 out:
 253         kfree(decrypted_name.name);
 254         return res;
 255 }
 256 #endif /* CONFIG_UNICODE */
 257
 258 static inline int f2fs_match_name(const struct inode *dir,
 259                                    const struct f2fs_filename *fname,
 260                                    const u8 *de_name, u32 de_name_len)
 261 {
 262         struct fscrypt_name f;
 263
 264 #ifdef CONFIG_UNICODE
 265         if (fname->cf_name.name) {
 266                 struct qstr cf = FSTR_TO_QSTR(&fname->cf_name);
 267
 268                 return f2fs_match_ci_name(dir, &cf, de_name, de_name_len);
 269         }
 270 #endif
 271         f.usr_fname = fname->usr_fname;
 272         f.disk_name = fname->disk_name;
 273 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 274         f.crypto_buf = fname->crypto_buf;
 275 #endif
 276         return fscrypt_match_name(&f, de_name, de_name_len);
 277 }
 278
 279 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
 280                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots)
 281 {
 282         struct f2fs_dir_entry *de;
 283         unsigned long bit_pos = 0;
 284         int max_len = 0;
 285         int res = 0;
 286
 287         if (max_slots)
 288                 *max_slots = 0;
 289         while (bit_pos < d->max) {
 290                 if (!test_bit_le(bit_pos, d->bitmap)) {
 291                         bit_pos++;
 292                         max_len++;
 293                         continue;
 294                 }
 295
 296                 de = &d->dentry[bit_pos];
 297
 298                 if (unlikely(!de->name_len)) {
 299                         bit_pos++;
 300                         continue;
 301                 }
 302
 303                 if (de->hash_code == fname->hash) {
 304                         res = f2fs_match_name(d->inode, fname,
 305                                               d->filename[bit_pos],
 306                                               le16_to_cpu(de->name_len));
 307                         if (res < 0)
 308                                 return ERR_PTR(res);
 309                         if (res)
 310                                 goto found;
 311                 }
 312
 313                 if (max_slots && max_len > *max_slots)
 314                         *max_slots = max_len;
 315                 max_len = 0;
 316
 317                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
 318         }
 319
 320         de = NULL;
 321 found:
 322         if (max_slots && max_len > *max_slots)
 323                 *max_slots = max_len;
 324         return de;
 325 }
 326
 327 static struct f2fs_dir_entry *find_in_level(struct inode *dir,
 328                                         unsigned int level,
 329                                         const struct f2fs_filename *fname,
 330                                         struct page **res_page)
 331 {
 332         int s = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 333         unsigned int nbucket, nblock;
 334         unsigned int bidx, end_block;
 335         struct page *dentry_page;
 336         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 337         bool room = false;
 338         int max_slots;
 339
 340         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 341         nblock = bucket_blocks(level);
 342
 343         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 344                                le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket);
 345         end_block = bidx + nblock;
 346
 347         for (; bidx < end_block; bidx++) {
 348                 /* no need to allocate new dentry pages to all the indices */
 349                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx);
 350                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 351                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 352                                 room = true;
 353                                 continue;
 354                         } else {
 355                                 *res_page = dentry_page;
 356                                 break;
 357                         }
 358                 }
 359
 360                 de = find_in_block(dir, dentry_page, fname, &max_slots);
 361                 if (IS_ERR(de)) {
 362                         *res_page = ERR_CAST(de);
 363                         de = NULL;
 364                         break;
 365                 } else if (de) {
 366                         *res_page = dentry_page;
 367                         break;
 368                 }
 369
 370                 if (max_slots >= s)
 371                         room = true;
 372                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
 373         }
 374
 375         if (!de && room && F2FS_I(dir)->chash != fname->hash) {
 376                 F2FS_I(dir)->chash = fname->hash;
 377                 F2FS_I(dir)->clevel = level;
 378         }
 379
 380         return de;
 381 }
 382
 383 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 384                                          const struct f2fs_filename *fname,
 385                                          struct page **res_page)
 386 {
 387         unsigned long npages = dir_blocks(dir);
 388         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 389         unsigned int max_depth;
 390         unsigned int level;
 391
 392         *res_page = NULL;
 393
 394         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 395                 de = f2fs_find_in_inline_dir(dir, fname, res_page);
 396                 goto out;
 397         }
 398
 399         if (npages == 0)
 400                 goto out;
 401
 402         max_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 403         if (unlikely(max_depth > MAX_DIR_HASH_DEPTH)) {
 404                 f2fs_warn(F2FS_I_SB(dir), "Corrupted max_depth of %lu: %u",
 405                           dir->i_ino, max_depth);
 406                 max_depth = MAX_DIR_HASH_DEPTH;
 407                 f2fs_i_depth_write(dir, max_depth);
 408         }
 409
 410         for (level = 0; level < max_depth; level++) {
 411                 de = find_in_level(dir, level, fname, res_page);
 412                 if (de || IS_ERR(*res_page))
 413                         break;
 414         }
 415 out:
 416         /* This is to increase the speed of f2fs_create */
 417         if (!de)
 418                 F2FS_I(dir)->task = current;
 419         return de;
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Find an entry in the specified directory with the wanted name.
 424  * It returns the page where the entry was found (as a parameter - res_page),
 425  * and the entry itself. Page is returned mapped and unlocked.
 426  * Entry is guaranteed to be valid.
 427  */
 428 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 429                         const struct qstr *child, struct page **res_page)
 430 {
 431         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 432         struct f2fs_filename fname;
 433         int err;
 434
 435         err = f2fs_setup_filename(dir, child, 1, &fname);
 436         if (err) {
 437                 if (err == -ENOENT)
 438                         *res_page = NULL;
 439                 else
 440                         *res_page = ERR_PTR(err);
 441                 return NULL;
 442         }
 443
 444         de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, res_page);
 445
 446         f2fs_free_filename(&fname);
 447         return de;
 448 }
 449
 450 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p)
 451 {
 452         struct qstr dotdot = QSTR_INIT("..", 2);
 453
 454         return f2fs_find_entry(dir, &dotdot, p);
 455 }
 456
 457 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
 458                                                         struct page **page)
 459 {
 460         ino_t res = 0;
 461         struct f2fs_dir_entry *de;
 462
 463         de = f2fs_find_entry(dir, qstr, page);
 464         if (de) {
 465                 res = le32_to_cpu(de->ino);
 466                 f2fs_put_page(*page, 0);
 467         }
 468
 469         return res;
 470 }
 471
 472 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
 473                 struct page *page, struct inode *inode)
 474 {
 475         enum page_type type = f2fs_has_inline_dentry(dir) ? NODE : DATA;
 476         lock_page(page);
 477         f2fs_wait_on_page_writeback(page, type, true, true);
 478         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
 479         set_de_type(de, inode->i_mode);
 480         set_page_dirty(page);
 481
 482         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 483         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 484         f2fs_put_page(page, 1);
 485 }
 486
 487 static void init_dent_inode(struct inode *dir, struct inode *inode,
 488                             const struct f2fs_filename *fname,
 489                             struct page *ipage)
 490 {
 491         struct f2fs_inode *ri;
 492
 493         if (!fname) /* tmpfile case? */
 494                 return;
 495
 496         f2fs_wait_on_page_writeback(ipage, NODE, true, true);
 497
 498         /* copy name info. to this inode page */
 499         ri = F2FS_INODE(ipage);
 500         ri->i_namelen = cpu_to_le32(fname->disk_name.len);
 501         memcpy(ri->i_name, fname->disk_name.name, fname->disk_name.len);
 502         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 503                 file_set_enc_name(inode);
 504                 /*
 505                  * Roll-forward recovery doesn't have encryption keys available,
 506                  * so it can't compute the dirhash for encrypted+casefolded
 507                  * filenames.  Append it to i_name if possible.  Else, disable
 508                  * roll-forward recovery of the dentry (i.e., make fsync'ing the
 509                  * file force a checkpoint) by setting LOST_PINO.
 510                  */
 511                 if (IS_CASEFOLDED(dir)) {
 512                         if (fname->disk_name.len + sizeof(f2fs_hash_t) <=
 513                             F2FS_NAME_LEN)
 514                                 put_unaligned(fname->hash, (f2fs_hash_t *)
 515                                         &ri->i_name[fname->disk_name.len]);
 516                         else
 517                                 file_lost_pino(inode);
 518                 }
 519         }
 520         set_page_dirty(ipage);
 521 }
 522
 523 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
 524                                         struct f2fs_dentry_ptr *d)
 525 {
 526         struct fscrypt_str dot = FSTR_INIT(".", 1);
 527         struct fscrypt_str dotdot = FSTR_INIT("..", 2);
 528
 529         /* update dirent of "." */
 530         f2fs_update_dentry(inode->i_ino, inode->i_mode, d, &dot, 0, 0);
 531
 532         /* update dirent of ".." */
 533         f2fs_update_dentry(parent->i_ino, parent->i_mode, d, &dotdot, 0, 1);
 534 }
 535
 536 static int make_empty_dir(struct inode *inode,
 537                 struct inode *parent, struct page *page)
 538 {
 539         struct page *dentry_page;
 540         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 541         struct f2fs_dentry_ptr d;
 542
 543         if (f2fs_has_inline_dentry(inode))
 544                 return f2fs_make_empty_inline_dir(inode, parent, page);
 545
 546         dentry_page = f2fs_get_new_data_page(inode, page, 0, true);
 547         if (IS_ERR(dentry_page))
 548                 return PTR_ERR(dentry_page);
 549
 550         dentry_blk = page_address(dentry_page);
 551
 552         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 553         f2fs_do_make_empty_dir(inode, parent, &d);
 554
 555         set_page_dirty(dentry_page);
 556         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 557         return 0;
 558 }
 559
 560 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
 561                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage)
 562 {
 563         struct page *page;
 564         int err;
 565
 566         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 567                 page = f2fs_new_inode_page(inode);
 568                 if (IS_ERR(page))
 569                         return page;
 570
 571                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 572                         /* in order to handle error case */
 573                         get_page(page);
 574                         err = make_empty_dir(inode, dir, page);
 575                         if (err) {
 576                                 lock_page(page);
 577                                 goto put_error;
 578                         }
 579                         put_page(page);
 580                 }
 581
 582                 err = f2fs_init_acl(inode, dir, page, dpage);
 583                 if (err)
 584                         goto put_error;
 585
 586                 err = f2fs_init_security(inode, dir,
 587                                          fname ? fname->usr_fname : NULL, page);
 588                 if (err)
 589                         goto put_error;
 590
 591                 if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
 592                         err = fscrypt_set_context(inode, page);
 593                         if (err)
 594                                 goto put_error;
 595                 }
 596         } else {
 597                 page = f2fs_get_node_page(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 598                 if (IS_ERR(page))
 599                         return page;
 600         }
 601
 602         init_dent_inode(dir, inode, fname, page);
 603
 604         /*
 605          * This file should be checkpointed during fsync.
 606          * We lost i_pino from now on.
 607          */
 608         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK)) {
 609                 if (!S_ISDIR(inode->i_mode))
 610                         file_lost_pino(inode);
 611                 /*
 612                  * If link the tmpfile to alias through linkat path,
 613                  * we should remove this inode from orphan list.
 614                  */
 615                 if (inode->i_nlink == 0)
 616                         f2fs_remove_orphan_inode(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 617                 f2fs_i_links_write(inode, true);
 618         }
 619         return page;
 620
 621 put_error:
 622         clear_nlink(inode);
 623         f2fs_update_inode(inode, page);
 624         f2fs_put_page(page, 1);
 625         return ERR_PTR(err);
 626 }
 627
 628 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
 629                                                 unsigned int current_depth)
 630 {
 631         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 632                 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 633                         f2fs_i_links_write(dir, true);
 634                 clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 635         }
 636         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 637         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 638
 639         if (F2FS_I(dir)->i_current_depth != current_depth)
 640                 f2fs_i_depth_write(dir, current_depth);
 641
 642         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK))
 643                 clear_inode_flag(inode, FI_INC_LINK);
 644 }
 645
 646 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots)
 647 {
 648         int bit_start = 0;
 649         int zero_start, zero_end;
 650 next:
 651         zero_start = find_next_zero_bit_le(bitmap, max_slots, bit_start);
 652         if (zero_start >= max_slots)
 653                 return max_slots;
 654
 655         zero_end = find_next_bit_le(bitmap, max_slots, zero_start);
 656         if (zero_end - zero_start >= slots)
 657                 return zero_start;
 658
 659         bit_start = zero_end + 1;
 660
 661         if (zero_end + 1 >= max_slots)
 662                 return max_slots;
 663         goto next;
 664 }
 665
 666 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
 667                           const struct f2fs_filename *fname)
 668 {
 669         struct f2fs_dentry_ptr d;
 670         unsigned int bit_pos;
 671         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 672
 673         make_dentry_ptr_inline(dir, &d, inline_data_addr(dir, ipage));
 674
 675         bit_pos = f2fs_room_for_filename(d.bitmap, slots, d.max);
 676
 677         return bit_pos < d.max;
 678 }
 679
 680 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 681                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
 682                         unsigned int bit_pos)
 683 {
 684         struct f2fs_dir_entry *de;
 685         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(name->len);
 686         int i;
 687
 688         de = &d->dentry[bit_pos];
 689         de->hash_code = name_hash;
 690         de->name_len = cpu_to_le16(name->len);
 691         memcpy(d->filename[bit_pos], name->name, name->len);
 692         de->ino = cpu_to_le32(ino);
 693         set_de_type(de, mode);
 694         for (i = 0; i < slots; i++) {
 695                 __set_bit_le(bit_pos + i, (void *)d->bitmap);
 696                 /* avoid wrong garbage data for readdir */
 697                 if (i)
 698                         (de + i)->name_len = 0;
 699         }
 700 }
 701
 702 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 703                            struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 704 {
 705         unsigned int bit_pos;
 706         unsigned int level;
 707         unsigned int current_depth;
 708         unsigned long bidx, block;
 709         unsigned int nbucket, nblock;
 710         struct page *dentry_page = NULL;
 711         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
 712         struct f2fs_dentry_ptr d;
 713         struct page *page = NULL;
 714         int slots, err = 0;
 715
 716         level = 0;
 717         slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 718
 719         current_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 720         if (F2FS_I(dir)->chash == fname->hash) {
 721                 level = F2FS_I(dir)->clevel;
 722                 F2FS_I(dir)->chash = 0;
 723         }
 724
 725 start:
 726         if (time_to_inject(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH)) {
 727                 f2fs_show_injection_info(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH);
 728                 return -ENOSPC;
 729         }
 730
 731         if (unlikely(current_depth == MAX_DIR_HASH_DEPTH))
 732                 return -ENOSPC;
 733
 734         /* Increase the depth, if required */
 735         if (level == current_depth)
 736                 ++current_depth;
 737
 738         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 739         nblock = bucket_blocks(level);
 740
 741         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 742                                 (le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket));
 743
 744         for (block = bidx; block <= (bidx + nblock - 1); block++) {
 745                 dentry_page = f2fs_get_new_data_page(dir, NULL, block, true);
 746                 if (IS_ERR(dentry_page))
 747                         return PTR_ERR(dentry_page);
 748
 749                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 750                 bit_pos = f2fs_room_for_filename(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 751                                                 slots, NR_DENTRY_IN_BLOCK);
 752                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 753                         goto add_dentry;
 754
 755                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 756         }
 757
 758         /* Move to next level to find the empty slot for new dentry */
 759         ++level;
 760         goto start;
 761 add_dentry:
 762         f2fs_wait_on_page_writeback(dentry_page, DATA, true, true);
 763
 764         if (inode) {
 765                 down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 766                 page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, fname, NULL);
 767                 if (IS_ERR(page)) {
 768                         err = PTR_ERR(page);
 769                         goto fail;
 770                 }
 771         }
 772
 773         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 774         f2fs_update_dentry(ino, mode, &d, &fname->disk_name, fname->hash,
 775                            bit_pos);
 776
 777         set_page_dirty(dentry_page);
 778
 779         if (inode) {
 780                 f2fs_i_pino_write(inode, dir->i_ino);
 781
 782                 /* synchronize inode page's data from inode cache */
 783                 if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE))
 784                         f2fs_update_inode(inode, page);
 785
 786                 f2fs_put_page(page, 1);
 787         }
 788
 789         f2fs_update_parent_metadata(dir, inode, current_depth);
 790 fail:
 791         if (inode)
 792                 up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 793
 794         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 795
 796         return err;
 797 }
 798
 799 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 800                     struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 801 {
 802         int err = -EAGAIN;
 803
 804         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 805                 err = f2fs_add_inline_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 806         if (err == -EAGAIN)
 807                 err = f2fs_add_regular_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 808
 809         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 810         return err;
 811 }
 812
 813 /*
 814  * Caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
 815  * f2fs_unlock_op().
 816  */
 817 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
 818                                 struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 819 {
 820         struct f2fs_filename fname;
 821         struct page *page = NULL;
 822         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 823         int err;
 824
 825         err = f2fs_setup_filename(dir, name, 0, &fname);
 826         if (err)
 827                 return err;
 828
 829         /*
 830          * An immature stackable filesystem shows a race condition between lookup
 831          * and create. If we have same task when doing lookup and create, it's
 832          * definitely fine as expected by VFS normally. Otherwise, let's just
 833          * verify on-disk dentry one more time, which guarantees filesystem
 834          * consistency more.
 835          */
 836         if (current != F2FS_I(dir)->task) {
 837                 de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, &page);
 838                 F2FS_I(dir)->task = NULL;
 839         }
 840         if (de) {
 841                 f2fs_put_page(page, 0);
 842                 err = -EEXIST;
 843         } else if (IS_ERR(page)) {
 844                 err = PTR_ERR(page);
 845         } else {
 846                 err = f2fs_add_dentry(dir, &fname, inode, ino, mode);
 847         }
 848         f2fs_free_filename(&fname);
 849         return err;
 850 }
 851
 852 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir)
 853 {
 854         struct page *page;
 855         int err = 0;
 856
 857         down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 858         page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, NULL, NULL);
 859         if (IS_ERR(page)) {
 860                 err = PTR_ERR(page);
 861                 goto fail;
 862         }
 863         f2fs_put_page(page, 1);
 864
 865         clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 866         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(inode), REQ_TIME);
 867 fail:
 868         up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 869         return err;
 870 }
 871
 872 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode)
 873 {
 874         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dir);
 875
 876         down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 877
 878         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 879                 f2fs_i_links_write(dir, false);
 880         inode->i_ctime = current_time(inode);
 881
 882         f2fs_i_links_write(inode, false);
 883         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 884                 f2fs_i_links_write(inode, false);
 885                 f2fs_i_size_write(inode, 0);
 886         }
 887         up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 888
 889         if (inode->i_nlink == 0)
 890                 f2fs_add_orphan_inode(inode);
 891         else
 892                 f2fs_release_orphan_inode(sbi);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * It only removes the dentry from the dentry page, corresponding name
 897  * entry in name page does not need to be touched during deletion.
 898  */
 899 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
 900                                         struct inode *dir, struct inode *inode)
 901 {
 902         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 903         unsigned int bit_pos;
 904         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(dentry->name_len));
 905         int i;
 906
 907         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 908
 909         if (F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(dir)).fsync_mode == FSYNC_MODE_STRICT)
 910                 f2fs_add_ino_entry(F2FS_I_SB(dir), dir->i_ino, TRANS_DIR_INO);
 911
 912         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 913                 return f2fs_delete_inline_entry(dentry, page, dir, inode);
 914
 915         lock_page(page);
 916         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA, true, true);
 917
 918         dentry_blk = page_address(page);
 919         bit_pos = dentry - dentry_blk->dentry;
 920         for (i = 0; i < slots; i++)
 921                 __clear_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
 922
 923         /* Let's check and deallocate this dentry page */
 924         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 925                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 926                         0);
 927         set_page_dirty(page);
 928
 929         if (bit_pos == NR_DENTRY_IN_BLOCK &&
 930                 !f2fs_truncate_hole(dir, page->index, page->index + 1)) {
 931                 f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(page);
 932                 clear_page_dirty_for_io(page);
 933                 f2fs_clear_page_private(page);
 934                 ClearPageUptodate(page);
 935                 clear_cold_data(page);
 936                 inode_dec_dirty_pages(dir);
 937                 f2fs_remove_dirty_inode(dir);
 938         }
 939         f2fs_put_page(page, 1);
 940
 941         dir->i_ctime = dir->i_mtime = current_time(dir);
 942         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 943
 944         if (inode)
 945                 f2fs_drop_nlink(dir, inode);
 946 }
 947
 948 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir)
 949 {
 950         unsigned long bidx;
 951         struct page *dentry_page;
 952         unsigned int bit_pos;
 953         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 954         unsigned long nblock = dir_blocks(dir);
 955
 956         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 957                 return f2fs_empty_inline_dir(dir);
 958
 959         for (bidx = 0; bidx < nblock; bidx++) {
 960                 dentry_page = f2fs_get_lock_data_page(dir, bidx, false);
 961                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 962                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT)
 963                                 continue;
 964                         else
 965                                 return false;
 966                 }
 967
 968                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 969                 if (bidx == 0)
 970                         bit_pos = 2;
 971                 else
 972                         bit_pos = 0;
 973                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 974                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 975                                                 bit_pos);
 976
 977                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 978
 979                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 980                         return false;
 981         }
 982         return true;
 983 }
 984
 985 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 986                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr)
 987 {
 988         unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
 989         unsigned int bit_pos;
 990         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 991         struct fscrypt_str de_name = FSTR_INIT(NULL, 0);
 992         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(d->inode);
 993         struct blk_plug plug;
 994         bool readdir_ra = sbi->readdir_ra == 1;
 995         int err = 0;
 996
 997         bit_pos = ((unsigned long)ctx->pos % d->max);
 998
 999         if (readdir_ra)
1000                 blk_start_plug(&plug);
1001
1002         while (bit_pos < d->max) {
1003                 bit_pos = find_next_bit_le(d->bitmap, d->max, bit_pos);
1004                 if (bit_pos >= d->max)
1005                         break;
1006
1007                 de = &d->dentry[bit_pos];
1008                 if (de->name_len == 0) {
1009                         bit_pos++;
1010                         ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1011                         printk_ratelimited(
1012                                 "%sF2FS-fs (%s): invalid namelen(0), ino:%u, run fsck to fix.",
1013                                 KERN_WARNING, sbi->sb->s_id,
1014                                 le32_to_cpu(de->ino));
1015                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1016                         continue;
1017                 }
1018
1019                 d_type = f2fs_get_de_type(de);
1020
1021                 de_name.name = d->filename[bit_pos];
1022                 de_name.len = le16_to_cpu(de->name_len);
1023
1024                 /* check memory boundary before moving forward */
1025                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
1026                 if (unlikely(bit_pos > d->max ||
1027                                 le16_to_cpu(de->name_len) > F2FS_NAME_LEN)) {
1028                         f2fs_warn(sbi, "%s: corrupted namelen=%d, run fsck to fix.",
1029                                   __func__, le16_to_cpu(de->name_len));
1030                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1031                         err = -EFSCORRUPTED;
1032                         goto out;
1033                 }
1034
1035                 if (IS_ENCRYPTED(d->inode)) {
1036                         int save_len = fstr->len;
1037
1038                         err = fscrypt_fname_disk_to_usr(d->inode,
1039                                                 (u32)le32_to_cpu(de->hash_code),
1040                                                 0, &de_name, fstr);
1041                         if (err)
1042                                 goto out;
1043
1044                         de_name = *fstr;
1045                         fstr->len = save_len;
1046                 }
1047
1048                 if (!dir_emit(ctx, de_name.name, de_name.len,
1049                                         le32_to_cpu(de->ino), d_type)) {
1050                         err = 1;
1051                         goto out;
1052                 }
1053
1054                 if (readdir_ra)
1055                         f2fs_ra_node_page(sbi, le32_to_cpu(de->ino));
1056
1057                 ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1058         }
1059 out:
1060         if (readdir_ra)
1061                 blk_finish_plug(&plug);
1062         return err;
1063 }
1064
1065 static int f2fs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1066 {
1067         struct inode *inode = file_inode(file);
1068         unsigned long npages = dir_blocks(inode);
1069         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
1070         struct page *dentry_page = NULL;
1071         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
1072         loff_t start_pos = ctx->pos;
1073         unsigned int n = ((unsigned long)ctx->pos / NR_DENTRY_IN_BLOCK);
1074         struct f2fs_dentry_ptr d;
1075         struct fscrypt_str fstr = FSTR_INIT(NULL, 0);
1076         int err = 0;
1077
1078         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
1079                 err = fscrypt_prepare_readdir(inode);
1080                 if (err)
1081                         goto out;
1082
1083                 err = fscrypt_fname_alloc_buffer(F2FS_NAME_LEN, &fstr);
1084                 if (err < 0)
1085                         goto out;
1086         }
1087
1088         if (f2fs_has_inline_dentry(inode)) {
1089                 err = f2fs_read_inline_dir(file, ctx, &fstr);
1090                 goto out_free;
1091         }
1092
1093         for (; n < npages; n++, ctx->pos = n * NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
1094
1095                 /* allow readdir() to be interrupted */
1096                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1097                         err = -ERESTARTSYS;
1098                         goto out_free;
1099                 }
1100                 cond_resched();
1101
1102                 /* readahead for multi pages of dir */
1103                 if (npages - n > 1 && !ra_has_index(ra, n))
1104                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, ra, file, n,
1105                                 min(npages - n, (pgoff_t)MAX_DIR_RA_PAGES));
1106
1107                 dentry_page = f2fs_find_data_page(inode, n);
1108                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
1109                         err = PTR_ERR(dentry_page);
1110                         if (err == -ENOENT) {
1111                                 err = 0;
1112                                 continue;
1113                         } else {
1114                                 goto out_free;
1115                         }
1116                 }
1117
1118                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
1119
1120                 make_dentry_ptr_block(inode, &d, dentry_blk);
1121
1122                 err = f2fs_fill_dentries(ctx, &d,
1123                                 n * NR_DENTRY_IN_BLOCK, &fstr);
1124                 if (err) {
1125                         f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1126                         break;
1127                 }
1128
1129                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1130         }
1131 out_free:
1132         fscrypt_fname_free_buffer(&fstr);
1133 out:
1134         trace_f2fs_readdir(inode, start_pos, ctx->pos, err);
1135         return err < 0 ? err : 0;
1136 }
1137
1138 const struct file_operations f2fs_dir_operations = {
1139         .llseek         = generic_file_llseek,
1140         .read           = generic_read_dir,
1141         .iterate_shared = f2fs_readdir,
1142         .fsync          = f2fs_sync_file,
1143         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
1144 #ifdef CONFIG_COMPAT
1145         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
1146 #endif
1147 };