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 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
  20 extern struct kmem_cache *f2fs_cf_name_slab;
  21 #endif
  22
  23 static unsigned long dir_blocks(struct inode *inode)
  24 {
  25         return ((unsigned long long) (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1))
  26                                                         >> PAGE_SHIFT;
  27 }
  28
  29 static unsigned int dir_buckets(unsigned int level, int dir_level)
  30 {
  31         if (level + dir_level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
  32                 return 1 << (level + dir_level);
  33         else
  34                 return MAX_DIR_BUCKETS;
  35 }
  36
  37 static unsigned int bucket_blocks(unsigned int level)
  38 {
  39         if (level < MAX_DIR_HASH_DEPTH / 2)
  40                 return 2;
  41         else
  42                 return 4;
  43 }
  44
  45 static unsigned char f2fs_filetype_table[F2FS_FT_MAX] = {
  46         [F2FS_FT_UNKNOWN]       = DT_UNKNOWN,
  47         [F2FS_FT_REG_FILE]      = DT_REG,
  48         [F2FS_FT_DIR]           = DT_DIR,
  49         [F2FS_FT_CHRDEV]        = DT_CHR,
  50         [F2FS_FT_BLKDEV]        = DT_BLK,
  51         [F2FS_FT_FIFO]          = DT_FIFO,
  52         [F2FS_FT_SOCK]          = DT_SOCK,
  53         [F2FS_FT_SYMLINK]       = DT_LNK,
  54 };
  55
  56 static unsigned char f2fs_type_by_mode[S_IFMT >> S_SHIFT] = {
  57         [S_IFREG >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_REG_FILE,
  58         [S_IFDIR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_DIR,
  59         [S_IFCHR >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_CHRDEV,
  60         [S_IFBLK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_BLKDEV,
  61         [S_IFIFO >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_FIFO,
  62         [S_IFSOCK >> S_SHIFT]   = F2FS_FT_SOCK,
  63         [S_IFLNK >> S_SHIFT]    = F2FS_FT_SYMLINK,
  64 };
  65
  66 static void set_de_type(struct f2fs_dir_entry *de, umode_t mode)
  67 {
  68         de->file_type = f2fs_type_by_mode[(mode & S_IFMT) >> S_SHIFT];
  69 }
  70
  71 unsigned char f2fs_get_de_type(struct f2fs_dir_entry *de)
  72 {
  73         if (de->file_type < F2FS_FT_MAX)
  74                 return f2fs_filetype_table[de->file_type];
  75         return DT_UNKNOWN;
  76 }
  77
  78 /* If @dir is casefolded, initialize @fname->cf_name from @fname->usr_fname. */
  79 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
  80                               struct f2fs_filename *fname)
  81 {
  82 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
  83         struct super_block *sb = dir->i_sb;
  84
  85         if (IS_CASEFOLDED(dir) &&
  86             !is_dot_dotdot(fname->usr_fname->name, fname->usr_fname->len)) {
  87                 fname->cf_name.name = f2fs_kmem_cache_alloc(f2fs_cf_name_slab,
  88                                         GFP_NOFS, false, F2FS_SB(sb));
  89                 if (!fname->cf_name.name)
  90                         return -ENOMEM;
  91                 fname->cf_name.len = utf8_casefold(sb->s_encoding,
  92                                                    fname->usr_fname,
  93                                                    fname->cf_name.name,
  94                                                    F2FS_NAME_LEN);
  95                 if ((int)fname->cf_name.len <= 0) {
  96                         kmem_cache_free(f2fs_cf_name_slab, fname->cf_name.name);
  97                         fname->cf_name.name = NULL;
  98                         if (sb_has_strict_encoding(sb))
  99                                 return -EINVAL;
 100                         /* fall back to treating name as opaque byte sequence */
 101                 }
 102         }
 103 #endif
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static int __f2fs_setup_filename(const struct inode *dir,
 108                                  const struct fscrypt_name *crypt_name,
 109                                  struct f2fs_filename *fname)
 110 {
 111         int err;
 112
 113         memset(fname, 0, sizeof(*fname));
 114
 115         fname->usr_fname = crypt_name->usr_fname;
 116         fname->disk_name = crypt_name->disk_name;
 117 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 118         fname->crypto_buf = crypt_name->crypto_buf;
 119 #endif
 120         if (crypt_name->is_nokey_name) {
 121                 /* hash was decoded from the no-key name */
 122                 fname->hash = cpu_to_le32(crypt_name->hash);
 123         } else {
 124                 err = f2fs_init_casefolded_name(dir, fname);
 125                 if (err) {
 126                         f2fs_free_filename(fname);
 127                         return err;
 128                 }
 129                 f2fs_hash_filename(dir, fname);
 130         }
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Prepare to search for @iname in @dir.  This is similar to
 136  * fscrypt_setup_filename(), but this also handles computing the casefolded name
 137  * and the f2fs dirhash if needed, then packing all the information about this
 138  * filename up into a 'struct f2fs_filename'.
 139  */
 140 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
 141                         int lookup, struct f2fs_filename *fname)
 142 {
 143         struct fscrypt_name crypt_name;
 144         int err;
 145
 146         err = fscrypt_setup_filename(dir, iname, lookup, &crypt_name);
 147         if (err)
 148                 return err;
 149
 150         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Prepare to look up @dentry in @dir.  This is similar to
 155  * fscrypt_prepare_lookup(), but this also handles computing the casefolded name
 156  * and the f2fs dirhash if needed, then packing all the information about this
 157  * filename up into a 'struct f2fs_filename'.
 158  */
 159 int f2fs_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 160                         struct f2fs_filename *fname)
 161 {
 162         struct fscrypt_name crypt_name;
 163         int err;
 164
 165         err = fscrypt_prepare_lookup(dir, dentry, &crypt_name);
 166         if (err)
 167                 return err;
 168
 169         return __f2fs_setup_filename(dir, &crypt_name, fname);
 170 }
 171
 172 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname)
 173 {
 174 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 175         kfree(fname->crypto_buf.name);
 176         fname->crypto_buf.name = NULL;
 177 #endif
 178 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 179         if (fname->cf_name.name) {
 180                 kmem_cache_free(f2fs_cf_name_slab, fname->cf_name.name);
 181                 fname->cf_name.name = NULL;
 182         }
 183 #endif
 184 }
 185
 186 static unsigned long dir_block_index(unsigned int level,
 187                                 int dir_level, unsigned int idx)
 188 {
 189         unsigned long i;
 190         unsigned long bidx = 0;
 191
 192         for (i = 0; i < level; i++)
 193                 bidx += dir_buckets(i, dir_level) * bucket_blocks(i);
 194         bidx += idx * bucket_blocks(level);
 195         return bidx;
 196 }
 197
 198 static struct f2fs_dir_entry *find_in_block(struct inode *dir,
 199                                 struct page *dentry_page,
 200                                 const struct f2fs_filename *fname,
 201                                 int *max_slots)
 202 {
 203         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 204         struct f2fs_dentry_ptr d;
 205
 206         dentry_blk = (struct f2fs_dentry_block *)page_address(dentry_page);
 207
 208         make_dentry_ptr_block(dir, &d, dentry_blk);
 209         return f2fs_find_target_dentry(&d, fname, max_slots);
 210 }
 211
 212 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 213 /*
 214  * Test whether a case-insensitive directory entry matches the filename
 215  * being searched for.
 216  *
 217  * Returns 1 for a match, 0 for no match, and -errno on an error.
 218  */
 219 static int f2fs_match_ci_name(const struct inode *dir, const struct qstr *name,
 220                                const u8 *de_name, u32 de_name_len)
 221 {
 222         const struct super_block *sb = dir->i_sb;
 223         const struct unicode_map *um = sb->s_encoding;
 224         struct fscrypt_str decrypted_name = FSTR_INIT(NULL, de_name_len);
 225         struct qstr entry = QSTR_INIT(de_name, de_name_len);
 226         int res;
 227
 228         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 229                 const struct fscrypt_str encrypted_name =
 230                         FSTR_INIT((u8 *)de_name, de_name_len);
 231
 232                 if (WARN_ON_ONCE(!fscrypt_has_encryption_key(dir)))
 233                         return -EINVAL;
 234
 235                 decrypted_name.name = kmalloc(de_name_len, GFP_KERNEL);
 236                 if (!decrypted_name.name)
 237                         return -ENOMEM;
 238                 res = fscrypt_fname_disk_to_usr(dir, 0, 0, &encrypted_name,
 239                                                 &decrypted_name);
 240                 if (res < 0)
 241                         goto out;
 242                 entry.name = decrypted_name.name;
 243                 entry.len = decrypted_name.len;
 244         }
 245
 246         res = utf8_strncasecmp_folded(um, name, &entry);
 247         /*
 248          * In strict mode, ignore invalid names.  In non-strict mode,
 249          * fall back to treating them as opaque byte sequences.
 250          */
 251         if (res < 0 && !sb_has_strict_encoding(sb)) {
 252                 res = name->len == entry.len &&
 253                                 memcmp(name->name, entry.name, name->len) == 0;
 254         } else {
 255                 /* utf8_strncasecmp_folded returns 0 on match */
 256                 res = (res == 0);
 257         }
 258 out:
 259         kfree(decrypted_name.name);
 260         return res;
 261 }
 262 #endif /* CONFIG_UNICODE */
 263
 264 static inline int f2fs_match_name(const struct inode *dir,
 265                                    const struct f2fs_filename *fname,
 266                                    const u8 *de_name, u32 de_name_len)
 267 {
 268         struct fscrypt_name f;
 269
 270 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 271         if (fname->cf_name.name) {
 272                 struct qstr cf = FSTR_TO_QSTR(&fname->cf_name);
 273
 274                 return f2fs_match_ci_name(dir, &cf, de_name, de_name_len);
 275         }
 276 #endif
 277         f.usr_fname = fname->usr_fname;
 278         f.disk_name = fname->disk_name;
 279 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 280         f.crypto_buf = fname->crypto_buf;
 281 #endif
 282         return fscrypt_match_name(&f, de_name, de_name_len);
 283 }
 284
 285 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
 286                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots)
 287 {
 288         struct f2fs_dir_entry *de;
 289         unsigned long bit_pos = 0;
 290         int max_len = 0;
 291         int res = 0;
 292
 293         if (max_slots)
 294                 *max_slots = 0;
 295         while (bit_pos < d->max) {
 296                 if (!test_bit_le(bit_pos, d->bitmap)) {
 297                         bit_pos++;
 298                         max_len++;
 299                         continue;
 300                 }
 301
 302                 de = &d->dentry[bit_pos];
 303
 304                 if (unlikely(!de->name_len)) {
 305                         bit_pos++;
 306                         continue;
 307                 }
 308
 309                 if (de->hash_code == fname->hash) {
 310                         res = f2fs_match_name(d->inode, fname,
 311                                               d->filename[bit_pos],
 312                                               le16_to_cpu(de->name_len));
 313                         if (res < 0)
 314                                 return ERR_PTR(res);
 315                         if (res)
 316                                 goto found;
 317                 }
 318
 319                 if (max_slots && max_len > *max_slots)
 320                         *max_slots = max_len;
 321                 max_len = 0;
 322
 323                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
 324         }
 325
 326         de = NULL;
 327 found:
 328         if (max_slots && max_len > *max_slots)
 329                 *max_slots = max_len;
 330         return de;
 331 }
 332
 333 static struct f2fs_dir_entry *find_in_level(struct inode *dir,
 334                                         unsigned int level,
 335                                         const struct f2fs_filename *fname,
 336                                         struct page **res_page)
 337 {
 338         int s = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 339         unsigned int nbucket, nblock;
 340         unsigned int bidx, end_block;
 341         struct page *dentry_page;
 342         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 343         bool room = false;
 344         int max_slots;
 345
 346         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 347         nblock = bucket_blocks(level);
 348
 349         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 350                                le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket);
 351         end_block = bidx + nblock;
 352
 353         for (; bidx < end_block; bidx++) {
 354                 /* no need to allocate new dentry pages to all the indices */
 355                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx);
 356                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 357                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 358                                 room = true;
 359                                 continue;
 360                         } else {
 361                                 *res_page = dentry_page;
 362                                 break;
 363                         }
 364                 }
 365
 366                 de = find_in_block(dir, dentry_page, fname, &max_slots);
 367                 if (IS_ERR(de)) {
 368                         *res_page = ERR_CAST(de);
 369                         de = NULL;
 370                         break;
 371                 } else if (de) {
 372                         *res_page = dentry_page;
 373                         break;
 374                 }
 375
 376                 if (max_slots >= s)
 377                         room = true;
 378                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
 379         }
 380
 381         if (!de && room && F2FS_I(dir)->chash != fname->hash) {
 382                 F2FS_I(dir)->chash = fname->hash;
 383                 F2FS_I(dir)->clevel = level;
 384         }
 385
 386         return de;
 387 }
 388
 389 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 390                                          const struct f2fs_filename *fname,
 391                                          struct page **res_page)
 392 {
 393         unsigned long npages = dir_blocks(dir);
 394         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 395         unsigned int max_depth;
 396         unsigned int level;
 397
 398         *res_page = NULL;
 399
 400         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 401                 de = f2fs_find_in_inline_dir(dir, fname, res_page);
 402                 goto out;
 403         }
 404
 405         if (npages == 0)
 406                 goto out;
 407
 408         max_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 409         if (unlikely(max_depth > MAX_DIR_HASH_DEPTH)) {
 410                 f2fs_warn(F2FS_I_SB(dir), "Corrupted max_depth of %lu: %u",
 411                           dir->i_ino, max_depth);
 412                 max_depth = MAX_DIR_HASH_DEPTH;
 413                 f2fs_i_depth_write(dir, max_depth);
 414         }
 415
 416         for (level = 0; level < max_depth; level++) {
 417                 de = find_in_level(dir, level, fname, res_page);
 418                 if (de || IS_ERR(*res_page))
 419                         break;
 420         }
 421 out:
 422         /* This is to increase the speed of f2fs_create */
 423         if (!de)
 424                 F2FS_I(dir)->task = current;
 425         return de;
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Find an entry in the specified directory with the wanted name.
 430  * It returns the page where the entry was found (as a parameter - res_page),
 431  * and the entry itself. Page is returned mapped and unlocked.
 432  * Entry is guaranteed to be valid.
 433  */
 434 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 435                         const struct qstr *child, struct page **res_page)
 436 {
 437         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 438         struct f2fs_filename fname;
 439         int err;
 440
 441         err = f2fs_setup_filename(dir, child, 1, &fname);
 442         if (err) {
 443                 if (err == -ENOENT)
 444                         *res_page = NULL;
 445                 else
 446                         *res_page = ERR_PTR(err);
 447                 return NULL;
 448         }
 449
 450         de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, res_page);
 451
 452         f2fs_free_filename(&fname);
 453         return de;
 454 }
 455
 456 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p)
 457 {
 458         return f2fs_find_entry(dir, &dotdot_name, p);
 459 }
 460
 461 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
 462                                                         struct page **page)
 463 {
 464         ino_t res = 0;
 465         struct f2fs_dir_entry *de;
 466
 467         de = f2fs_find_entry(dir, qstr, page);
 468         if (de) {
 469                 res = le32_to_cpu(de->ino);
 470                 f2fs_put_page(*page, 0);
 471         }
 472
 473         return res;
 474 }
 475
 476 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
 477                 struct page *page, struct inode *inode)
 478 {
 479         enum page_type type = f2fs_has_inline_dentry(dir) ? NODE : DATA;
 480
 481         lock_page(page);
 482         f2fs_wait_on_page_writeback(page, type, true, true);
 483         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
 484         set_de_type(de, inode->i_mode);
 485         set_page_dirty(page);
 486
 487         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 488         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 489         f2fs_put_page(page, 1);
 490 }
 491
 492 static void init_dent_inode(struct inode *dir, struct inode *inode,
 493                             const struct f2fs_filename *fname,
 494                             struct page *ipage)
 495 {
 496         struct f2fs_inode *ri;
 497
 498         if (!fname) /* tmpfile case? */
 499                 return;
 500
 501         f2fs_wait_on_page_writeback(ipage, NODE, true, true);
 502
 503         /* copy name info. to this inode page */
 504         ri = F2FS_INODE(ipage);
 505         ri->i_namelen = cpu_to_le32(fname->disk_name.len);
 506         memcpy(ri->i_name, fname->disk_name.name, fname->disk_name.len);
 507         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 508                 file_set_enc_name(inode);
 509                 /*
 510                  * Roll-forward recovery doesn't have encryption keys available,
 511                  * so it can't compute the dirhash for encrypted+casefolded
 512                  * filenames.  Append it to i_name if possible.  Else, disable
 513                  * roll-forward recovery of the dentry (i.e., make fsync'ing the
 514                  * file force a checkpoint) by setting LOST_PINO.
 515                  */
 516                 if (IS_CASEFOLDED(dir)) {
 517                         if (fname->disk_name.len + sizeof(f2fs_hash_t) <=
 518                             F2FS_NAME_LEN)
 519                                 put_unaligned(fname->hash, (f2fs_hash_t *)
 520                                         &ri->i_name[fname->disk_name.len]);
 521                         else
 522                                 file_lost_pino(inode);
 523                 }
 524         }
 525         set_page_dirty(ipage);
 526 }
 527
 528 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
 529                                         struct f2fs_dentry_ptr *d)
 530 {
 531         struct fscrypt_str dot = FSTR_INIT(".", 1);
 532         struct fscrypt_str dotdot = FSTR_INIT("..", 2);
 533
 534         /* update dirent of "." */
 535         f2fs_update_dentry(inode->i_ino, inode->i_mode, d, &dot, 0, 0);
 536
 537         /* update dirent of ".." */
 538         f2fs_update_dentry(parent->i_ino, parent->i_mode, d, &dotdot, 0, 1);
 539 }
 540
 541 static int make_empty_dir(struct inode *inode,
 542                 struct inode *parent, struct page *page)
 543 {
 544         struct page *dentry_page;
 545         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 546         struct f2fs_dentry_ptr d;
 547
 548         if (f2fs_has_inline_dentry(inode))
 549                 return f2fs_make_empty_inline_dir(inode, parent, page);
 550
 551         dentry_page = f2fs_get_new_data_page(inode, page, 0, true);
 552         if (IS_ERR(dentry_page))
 553                 return PTR_ERR(dentry_page);
 554
 555         dentry_blk = page_address(dentry_page);
 556
 557         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 558         f2fs_do_make_empty_dir(inode, parent, &d);
 559
 560         set_page_dirty(dentry_page);
 561         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 562         return 0;
 563 }
 564
 565 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
 566                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage)
 567 {
 568         struct page *page;
 569         int err;
 570
 571         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 572                 page = f2fs_new_inode_page(inode);
 573                 if (IS_ERR(page))
 574                         return page;
 575
 576                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 577                         /* in order to handle error case */
 578                         get_page(page);
 579                         err = make_empty_dir(inode, dir, page);
 580                         if (err) {
 581                                 lock_page(page);
 582                                 goto put_error;
 583                         }
 584                         put_page(page);
 585                 }
 586
 587                 err = f2fs_init_acl(inode, dir, page, dpage);
 588                 if (err)
 589                         goto put_error;
 590
 591                 err = f2fs_init_security(inode, dir,
 592                                          fname ? fname->usr_fname : NULL, page);
 593                 if (err)
 594                         goto put_error;
 595
 596                 if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
 597                         err = fscrypt_set_context(inode, page);
 598                         if (err)
 599                                 goto put_error;
 600                 }
 601         } else {
 602                 page = f2fs_get_node_page(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 603                 if (IS_ERR(page))
 604                         return page;
 605         }
 606
 607         init_dent_inode(dir, inode, fname, page);
 608
 609         /*
 610          * This file should be checkpointed during fsync.
 611          * We lost i_pino from now on.
 612          */
 613         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK)) {
 614                 if (!S_ISDIR(inode->i_mode))
 615                         file_lost_pino(inode);
 616                 /*
 617                  * If link the tmpfile to alias through linkat path,
 618                  * we should remove this inode from orphan list.
 619                  */
 620                 if (inode->i_nlink == 0)
 621                         f2fs_remove_orphan_inode(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 622                 f2fs_i_links_write(inode, true);
 623         }
 624         return page;
 625
 626 put_error:
 627         clear_nlink(inode);
 628         f2fs_update_inode(inode, page);
 629         f2fs_put_page(page, 1);
 630         return ERR_PTR(err);
 631 }
 632
 633 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
 634                                                 unsigned int current_depth)
 635 {
 636         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 637                 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 638                         f2fs_i_links_write(dir, true);
 639                 clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 640         }
 641         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 642         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 643
 644         if (F2FS_I(dir)->i_current_depth != current_depth)
 645                 f2fs_i_depth_write(dir, current_depth);
 646
 647         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK))
 648                 clear_inode_flag(inode, FI_INC_LINK);
 649 }
 650
 651 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots)
 652 {
 653         int bit_start = 0;
 654         int zero_start, zero_end;
 655 next:
 656         zero_start = find_next_zero_bit_le(bitmap, max_slots, bit_start);
 657         if (zero_start >= max_slots)
 658                 return max_slots;
 659
 660         zero_end = find_next_bit_le(bitmap, max_slots, zero_start);
 661         if (zero_end - zero_start >= slots)
 662                 return zero_start;
 663
 664         bit_start = zero_end + 1;
 665
 666         if (zero_end + 1 >= max_slots)
 667                 return max_slots;
 668         goto next;
 669 }
 670
 671 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
 672                           const struct f2fs_filename *fname)
 673 {
 674         struct f2fs_dentry_ptr d;
 675         unsigned int bit_pos;
 676         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 677
 678         make_dentry_ptr_inline(dir, &d, inline_data_addr(dir, ipage));
 679
 680         bit_pos = f2fs_room_for_filename(d.bitmap, slots, d.max);
 681
 682         return bit_pos < d.max;
 683 }
 684
 685 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 686                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
 687                         unsigned int bit_pos)
 688 {
 689         struct f2fs_dir_entry *de;
 690         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(name->len);
 691         int i;
 692
 693         de = &d->dentry[bit_pos];
 694         de->hash_code = name_hash;
 695         de->name_len = cpu_to_le16(name->len);
 696         memcpy(d->filename[bit_pos], name->name, name->len);
 697         de->ino = cpu_to_le32(ino);
 698         set_de_type(de, mode);
 699         for (i = 0; i < slots; i++) {
 700                 __set_bit_le(bit_pos + i, (void *)d->bitmap);
 701                 /* avoid wrong garbage data for readdir */
 702                 if (i)
 703                         (de + i)->name_len = 0;
 704         }
 705 }
 706
 707 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 708                            struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 709 {
 710         unsigned int bit_pos;
 711         unsigned int level;
 712         unsigned int current_depth;
 713         unsigned long bidx, block;
 714         unsigned int nbucket, nblock;
 715         struct page *dentry_page = NULL;
 716         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
 717         struct f2fs_dentry_ptr d;
 718         struct page *page = NULL;
 719         int slots, err = 0;
 720
 721         level = 0;
 722         slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 723
 724         current_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 725         if (F2FS_I(dir)->chash == fname->hash) {
 726                 level = F2FS_I(dir)->clevel;
 727                 F2FS_I(dir)->chash = 0;
 728         }
 729
 730 start:
 731         if (time_to_inject(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH)) {
 732                 f2fs_show_injection_info(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH);
 733                 return -ENOSPC;
 734         }
 735
 736         if (unlikely(current_depth == MAX_DIR_HASH_DEPTH))
 737                 return -ENOSPC;
 738
 739         /* Increase the depth, if required */
 740         if (level == current_depth)
 741                 ++current_depth;
 742
 743         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 744         nblock = bucket_blocks(level);
 745
 746         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 747                                 (le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket));
 748
 749         for (block = bidx; block <= (bidx + nblock - 1); block++) {
 750                 dentry_page = f2fs_get_new_data_page(dir, NULL, block, true);
 751                 if (IS_ERR(dentry_page))
 752                         return PTR_ERR(dentry_page);
 753
 754                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 755                 bit_pos = f2fs_room_for_filename(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 756                                                 slots, NR_DENTRY_IN_BLOCK);
 757                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 758                         goto add_dentry;
 759
 760                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 761         }
 762
 763         /* Move to next level to find the empty slot for new dentry */
 764         ++level;
 765         goto start;
 766 add_dentry:
 767         f2fs_wait_on_page_writeback(dentry_page, DATA, true, true);
 768
 769         if (inode) {
 770                 f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 771                 page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, fname, NULL);
 772                 if (IS_ERR(page)) {
 773                         err = PTR_ERR(page);
 774                         goto fail;
 775                 }
 776         }
 777
 778         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 779         f2fs_update_dentry(ino, mode, &d, &fname->disk_name, fname->hash,
 780                            bit_pos);
 781
 782         set_page_dirty(dentry_page);
 783
 784         if (inode) {
 785                 f2fs_i_pino_write(inode, dir->i_ino);
 786
 787                 /* synchronize inode page's data from inode cache */
 788                 if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE))
 789                         f2fs_update_inode(inode, page);
 790
 791                 f2fs_put_page(page, 1);
 792         }
 793
 794         f2fs_update_parent_metadata(dir, inode, current_depth);
 795 fail:
 796         if (inode)
 797                 f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 798
 799         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 800
 801         return err;
 802 }
 803
 804 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 805                     struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 806 {
 807         int err = -EAGAIN;
 808
 809         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 810                 err = f2fs_add_inline_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 811         if (err == -EAGAIN)
 812                 err = f2fs_add_regular_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 813
 814         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 815         return err;
 816 }
 817
 818 /*
 819  * Caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
 820  * f2fs_unlock_op().
 821  */
 822 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
 823                                 struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 824 {
 825         struct f2fs_filename fname;
 826         struct page *page = NULL;
 827         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 828         int err;
 829
 830         err = f2fs_setup_filename(dir, name, 0, &fname);
 831         if (err)
 832                 return err;
 833
 834         /*
 835          * An immature stackable filesystem shows a race condition between lookup
 836          * and create. If we have same task when doing lookup and create, it's
 837          * definitely fine as expected by VFS normally. Otherwise, let's just
 838          * verify on-disk dentry one more time, which guarantees filesystem
 839          * consistency more.
 840          */
 841         if (current != F2FS_I(dir)->task) {
 842                 de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, &page);
 843                 F2FS_I(dir)->task = NULL;
 844         }
 845         if (de) {
 846                 f2fs_put_page(page, 0);
 847                 err = -EEXIST;
 848         } else if (IS_ERR(page)) {
 849                 err = PTR_ERR(page);
 850         } else {
 851                 err = f2fs_add_dentry(dir, &fname, inode, ino, mode);
 852         }
 853         f2fs_free_filename(&fname);
 854         return err;
 855 }
 856
 857 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir)
 858 {
 859         struct page *page;
 860         int err = 0;
 861
 862         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 863         page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, NULL, NULL);
 864         if (IS_ERR(page)) {
 865                 err = PTR_ERR(page);
 866                 goto fail;
 867         }
 868         f2fs_put_page(page, 1);
 869
 870         clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 871         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(inode), REQ_TIME);
 872 fail:
 873         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 874         return err;
 875 }
 876
 877 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode)
 878 {
 879         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dir);
 880
 881         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 882
 883         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 884                 f2fs_i_links_write(dir, false);
 885         inode->i_ctime = current_time(inode);
 886
 887         f2fs_i_links_write(inode, false);
 888         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 889                 f2fs_i_links_write(inode, false);
 890                 f2fs_i_size_write(inode, 0);
 891         }
 892         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 893
 894         if (inode->i_nlink == 0)
 895                 f2fs_add_orphan_inode(inode);
 896         else
 897                 f2fs_release_orphan_inode(sbi);
 898 }
 899
 900 /*
 901  * It only removes the dentry from the dentry page, corresponding name
 902  * entry in name page does not need to be touched during deletion.
 903  */
 904 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
 905                                         struct inode *dir, struct inode *inode)
 906 {
 907         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 908         unsigned int bit_pos;
 909         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(dentry->name_len));
 910         int i;
 911
 912         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 913
 914         if (F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(dir)).fsync_mode == FSYNC_MODE_STRICT)
 915                 f2fs_add_ino_entry(F2FS_I_SB(dir), dir->i_ino, TRANS_DIR_INO);
 916
 917         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 918                 return f2fs_delete_inline_entry(dentry, page, dir, inode);
 919
 920         lock_page(page);
 921         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA, true, true);
 922
 923         dentry_blk = page_address(page);
 924         bit_pos = dentry - dentry_blk->dentry;
 925         for (i = 0; i < slots; i++)
 926                 __clear_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
 927
 928         /* Let's check and deallocate this dentry page */
 929         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 930                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 931                         0);
 932         set_page_dirty(page);
 933
 934         if (bit_pos == NR_DENTRY_IN_BLOCK &&
 935                 !f2fs_truncate_hole(dir, page->index, page->index + 1)) {
 936                 f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(page);
 937                 clear_page_dirty_for_io(page);
 938                 ClearPageUptodate(page);
 939
 940                 clear_page_private_gcing(page);
 941
 942                 inode_dec_dirty_pages(dir);
 943                 f2fs_remove_dirty_inode(dir);
 944
 945                 detach_page_private(page);
 946                 set_page_private(page, 0);
 947         }
 948         f2fs_put_page(page, 1);
 949
 950         dir->i_ctime = dir->i_mtime = current_time(dir);
 951         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 952
 953         if (inode)
 954                 f2fs_drop_nlink(dir, inode);
 955 }
 956
 957 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir)
 958 {
 959         unsigned long bidx;
 960         struct page *dentry_page;
 961         unsigned int bit_pos;
 962         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 963         unsigned long nblock = dir_blocks(dir);
 964
 965         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 966                 return f2fs_empty_inline_dir(dir);
 967
 968         for (bidx = 0; bidx < nblock; bidx++) {
 969                 dentry_page = f2fs_get_lock_data_page(dir, bidx, false);
 970                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 971                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT)
 972                                 continue;
 973                         else
 974                                 return false;
 975                 }
 976
 977                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 978                 if (bidx == 0)
 979                         bit_pos = 2;
 980                 else
 981                         bit_pos = 0;
 982                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 983                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 984                                                 bit_pos);
 985
 986                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 987
 988                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 989                         return false;
 990         }
 991         return true;
 992 }
 993
 994 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 995                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr)
 996 {
 997         unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
 998         unsigned int bit_pos;
 999         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
1000         struct fscrypt_str de_name = FSTR_INIT(NULL, 0);
1001         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(d->inode);
1002         struct blk_plug plug;
1003         bool readdir_ra = sbi->readdir_ra == 1;
1004         bool found_valid_dirent = false;
1005         int err = 0;
1006
1007         bit_pos = ((unsigned long)ctx->pos % d->max);
1008
1009         if (readdir_ra)
1010                 blk_start_plug(&plug);
1011
1012         while (bit_pos < d->max) {
1013                 bit_pos = find_next_bit_le(d->bitmap, d->max, bit_pos);
1014                 if (bit_pos >= d->max)
1015                         break;
1016
1017                 de = &d->dentry[bit_pos];
1018                 if (de->name_len == 0) {
1019                         if (found_valid_dirent || !bit_pos) {
1020                                 printk_ratelimited(
1021                                         "%sF2FS-fs (%s): invalid namelen(0), ino:%u, run fsck to fix.",
1022                                         KERN_WARNING, sbi->sb->s_id,
1023                                         le32_to_cpu(de->ino));
1024                                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1025                         }
1026                         bit_pos++;
1027                         ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1028                         continue;
1029                 }
1030
1031                 d_type = f2fs_get_de_type(de);
1032
1033                 de_name.name = d->filename[bit_pos];
1034                 de_name.len = le16_to_cpu(de->name_len);
1035
1036                 /* check memory boundary before moving forward */
1037                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
1038                 if (unlikely(bit_pos > d->max ||
1039                                 le16_to_cpu(de->name_len) > F2FS_NAME_LEN)) {
1040                         f2fs_warn(sbi, "%s: corrupted namelen=%d, run fsck to fix.",
1041                                   __func__, le16_to_cpu(de->name_len));
1042                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1043                         err = -EFSCORRUPTED;
1044                         goto out;
1045                 }
1046
1047                 if (IS_ENCRYPTED(d->inode)) {
1048                         int save_len = fstr->len;
1049
1050                         err = fscrypt_fname_disk_to_usr(d->inode,
1051                                                 (u32)le32_to_cpu(de->hash_code),
1052                                                 0, &de_name, fstr);
1053                         if (err)
1054                                 goto out;
1055
1056                         de_name = *fstr;
1057                         fstr->len = save_len;
1058                 }
1059
1060                 if (!dir_emit(ctx, de_name.name, de_name.len,
1061                                         le32_to_cpu(de->ino), d_type)) {
1062                         err = 1;
1063                         goto out;
1064                 }
1065
1066                 if (readdir_ra)
1067                         f2fs_ra_node_page(sbi, le32_to_cpu(de->ino));
1068
1069                 ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1070                 found_valid_dirent = true;
1071         }
1072 out:
1073         if (readdir_ra)
1074                 blk_finish_plug(&plug);
1075         return err;
1076 }
1077
1078 static int f2fs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1079 {
1080         struct inode *inode = file_inode(file);
1081         unsigned long npages = dir_blocks(inode);
1082         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
1083         struct page *dentry_page = NULL;
1084         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
1085         loff_t start_pos = ctx->pos;
1086         unsigned int n = ((unsigned long)ctx->pos / NR_DENTRY_IN_BLOCK);
1087         struct f2fs_dentry_ptr d;
1088         struct fscrypt_str fstr = FSTR_INIT(NULL, 0);
1089         int err = 0;
1090
1091         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
1092                 err = fscrypt_prepare_readdir(inode);
1093                 if (err)
1094                         goto out;
1095
1096                 err = fscrypt_fname_alloc_buffer(F2FS_NAME_LEN, &fstr);
1097                 if (err < 0)
1098                         goto out;
1099         }
1100
1101         if (f2fs_has_inline_dentry(inode)) {
1102                 err = f2fs_read_inline_dir(file, ctx, &fstr);
1103                 goto out_free;
1104         }
1105
1106         for (; n < npages; n++, ctx->pos = n * NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
1107
1108                 /* allow readdir() to be interrupted */
1109                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1110                         err = -ERESTARTSYS;
1111                         goto out_free;
1112                 }
1113                 cond_resched();
1114
1115                 /* readahead for multi pages of dir */
1116                 if (npages - n > 1 && !ra_has_index(ra, n))
1117                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, ra, file, n,
1118                                 min(npages - n, (pgoff_t)MAX_DIR_RA_PAGES));
1119
1120                 dentry_page = f2fs_find_data_page(inode, n);
1121                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
1122                         err = PTR_ERR(dentry_page);
1123                         if (err == -ENOENT) {
1124                                 err = 0;
1125                                 continue;
1126                         } else {
1127                                 goto out_free;
1128                         }
1129                 }
1130
1131                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
1132
1133                 make_dentry_ptr_block(inode, &d, dentry_blk);
1134
1135                 err = f2fs_fill_dentries(ctx, &d,
1136                                 n * NR_DENTRY_IN_BLOCK, &fstr);
1137                 if (err) {
1138                         f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1139                         break;
1140                 }
1141
1142                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1143         }
1144 out_free:
1145         fscrypt_fname_free_buffer(&fstr);
1146 out:
1147         trace_f2fs_readdir(inode, start_pos, ctx->pos, err);
1148         return err < 0 ? err : 0;
1149 }
1150
1151 const struct file_operations f2fs_dir_operations = {
1152         .llseek         = generic_file_llseek,
1153         .read           = generic_read_dir,
1154         .iterate_shared = f2fs_readdir,
1155         .fsync          = f2fs_sync_file,
1156         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
1157 #ifdef CONFIG_COMPAT
1158         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
1159 #endif
1160 };