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 BIT(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         pgoff_t next_pgofs;
 344         bool room = false;
 345         int max_slots;
 346
 347         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 348         nblock = bucket_blocks(level);
 349
 350         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 351                                le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket);
 352         end_block = bidx + nblock;
 353
 354         while (bidx < end_block) {
 355                 /* no need to allocate new dentry pages to all the indices */
 356                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx, &next_pgofs);
 357                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 358                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 359                                 room = true;
 360                                 bidx = next_pgofs;
 361                                 continue;
 362                         } else {
 363                                 *res_page = dentry_page;
 364                                 break;
 365                         }
 366                 }
 367
 368                 de = find_in_block(dir, dentry_page, fname, &max_slots);
 369                 if (IS_ERR(de)) {
 370                         *res_page = ERR_CAST(de);
 371                         de = NULL;
 372                         break;
 373                 } else if (de) {
 374                         *res_page = dentry_page;
 375                         break;
 376                 }
 377
 378                 if (max_slots >= s)
 379                         room = true;
 380                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
 381
 382                 bidx++;
 383         }
 384
 385         if (!de && room && F2FS_I(dir)->chash != fname->hash) {
 386                 F2FS_I(dir)->chash = fname->hash;
 387                 F2FS_I(dir)->clevel = level;
 388         }
 389
 390         return de;
 391 }
 392
 393 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 394                                          const struct f2fs_filename *fname,
 395                                          struct page **res_page)
 396 {
 397         unsigned long npages = dir_blocks(dir);
 398         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 399         unsigned int max_depth;
 400         unsigned int level;
 401
 402         *res_page = NULL;
 403
 404         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 405                 de = f2fs_find_in_inline_dir(dir, fname, res_page);
 406                 goto out;
 407         }
 408
 409         if (npages == 0)
 410                 goto out;
 411
 412         max_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 413         if (unlikely(max_depth > MAX_DIR_HASH_DEPTH)) {
 414                 f2fs_warn(F2FS_I_SB(dir), "Corrupted max_depth of %lu: %u",
 415                           dir->i_ino, max_depth);
 416                 max_depth = MAX_DIR_HASH_DEPTH;
 417                 f2fs_i_depth_write(dir, max_depth);
 418         }
 419
 420         for (level = 0; level < max_depth; level++) {
 421                 de = find_in_level(dir, level, fname, res_page);
 422                 if (de || IS_ERR(*res_page))
 423                         break;
 424         }
 425 out:
 426         /* This is to increase the speed of f2fs_create */
 427         if (!de)
 428                 F2FS_I(dir)->task = current;
 429         return de;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Find an entry in the specified directory with the wanted name.
 434  * It returns the page where the entry was found (as a parameter - res_page),
 435  * and the entry itself. Page is returned mapped and unlocked.
 436  * Entry is guaranteed to be valid.
 437  */
 438 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
 439                         const struct qstr *child, struct page **res_page)
 440 {
 441         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 442         struct f2fs_filename fname;
 443         int err;
 444
 445         err = f2fs_setup_filename(dir, child, 1, &fname);
 446         if (err) {
 447                 if (err == -ENOENT)
 448                         *res_page = NULL;
 449                 else
 450                         *res_page = ERR_PTR(err);
 451                 return NULL;
 452         }
 453
 454         de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, res_page);
 455
 456         f2fs_free_filename(&fname);
 457         return de;
 458 }
 459
 460 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p)
 461 {
 462         return f2fs_find_entry(dir, &dotdot_name, p);
 463 }
 464
 465 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
 466                                                         struct page **page)
 467 {
 468         ino_t res = 0;
 469         struct f2fs_dir_entry *de;
 470
 471         de = f2fs_find_entry(dir, qstr, page);
 472         if (de) {
 473                 res = le32_to_cpu(de->ino);
 474                 f2fs_put_page(*page, 0);
 475         }
 476
 477         return res;
 478 }
 479
 480 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
 481                 struct page *page, struct inode *inode)
 482 {
 483         enum page_type type = f2fs_has_inline_dentry(dir) ? NODE : DATA;
 484
 485         lock_page(page);
 486         f2fs_wait_on_page_writeback(page, type, true, true);
 487         de->ino = cpu_to_le32(inode->i_ino);
 488         set_de_type(de, inode->i_mode);
 489         set_page_dirty(page);
 490
 491         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 492         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 493         f2fs_put_page(page, 1);
 494 }
 495
 496 static void init_dent_inode(struct inode *dir, struct inode *inode,
 497                             const struct f2fs_filename *fname,
 498                             struct page *ipage)
 499 {
 500         struct f2fs_inode *ri;
 501
 502         if (!fname) /* tmpfile case? */
 503                 return;
 504
 505         f2fs_wait_on_page_writeback(ipage, NODE, true, true);
 506
 507         /* copy name info. to this inode page */
 508         ri = F2FS_INODE(ipage);
 509         ri->i_namelen = cpu_to_le32(fname->disk_name.len);
 510         memcpy(ri->i_name, fname->disk_name.name, fname->disk_name.len);
 511         if (IS_ENCRYPTED(dir)) {
 512                 file_set_enc_name(inode);
 513                 /*
 514                  * Roll-forward recovery doesn't have encryption keys available,
 515                  * so it can't compute the dirhash for encrypted+casefolded
 516                  * filenames.  Append it to i_name if possible.  Else, disable
 517                  * roll-forward recovery of the dentry (i.e., make fsync'ing the
 518                  * file force a checkpoint) by setting LOST_PINO.
 519                  */
 520                 if (IS_CASEFOLDED(dir)) {
 521                         if (fname->disk_name.len + sizeof(f2fs_hash_t) <=
 522                             F2FS_NAME_LEN)
 523                                 put_unaligned(fname->hash, (f2fs_hash_t *)
 524                                         &ri->i_name[fname->disk_name.len]);
 525                         else
 526                                 file_lost_pino(inode);
 527                 }
 528         }
 529         set_page_dirty(ipage);
 530 }
 531
 532 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
 533                                         struct f2fs_dentry_ptr *d)
 534 {
 535         struct fscrypt_str dot = FSTR_INIT(".", 1);
 536         struct fscrypt_str dotdot = FSTR_INIT("..", 2);
 537
 538         /* update dirent of "." */
 539         f2fs_update_dentry(inode->i_ino, inode->i_mode, d, &dot, 0, 0);
 540
 541         /* update dirent of ".." */
 542         f2fs_update_dentry(parent->i_ino, parent->i_mode, d, &dotdot, 0, 1);
 543 }
 544
 545 static int make_empty_dir(struct inode *inode,
 546                 struct inode *parent, struct page *page)
 547 {
 548         struct page *dentry_page;
 549         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 550         struct f2fs_dentry_ptr d;
 551
 552         if (f2fs_has_inline_dentry(inode))
 553                 return f2fs_make_empty_inline_dir(inode, parent, page);
 554
 555         dentry_page = f2fs_get_new_data_page(inode, page, 0, true);
 556         if (IS_ERR(dentry_page))
 557                 return PTR_ERR(dentry_page);
 558
 559         dentry_blk = page_address(dentry_page);
 560
 561         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 562         f2fs_do_make_empty_dir(inode, parent, &d);
 563
 564         set_page_dirty(dentry_page);
 565         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
 570                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage)
 571 {
 572         struct page *page;
 573         int err;
 574
 575         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 576                 page = f2fs_new_inode_page(inode);
 577                 if (IS_ERR(page))
 578                         return page;
 579
 580                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 581                         /* in order to handle error case */
 582                         get_page(page);
 583                         err = make_empty_dir(inode, dir, page);
 584                         if (err) {
 585                                 lock_page(page);
 586                                 goto put_error;
 587                         }
 588                         put_page(page);
 589                 }
 590
 591                 err = f2fs_init_acl(inode, dir, page, dpage);
 592                 if (err)
 593                         goto put_error;
 594
 595                 err = f2fs_init_security(inode, dir,
 596                                          fname ? fname->usr_fname : NULL, page);
 597                 if (err)
 598                         goto put_error;
 599
 600                 if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
 601                         err = fscrypt_set_context(inode, page);
 602                         if (err)
 603                                 goto put_error;
 604                 }
 605         } else {
 606                 page = f2fs_get_node_page(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 607                 if (IS_ERR(page))
 608                         return page;
 609         }
 610
 611         init_dent_inode(dir, inode, fname, page);
 612
 613         /*
 614          * This file should be checkpointed during fsync.
 615          * We lost i_pino from now on.
 616          */
 617         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK)) {
 618                 if (!S_ISDIR(inode->i_mode))
 619                         file_lost_pino(inode);
 620                 /*
 621                  * If link the tmpfile to alias through linkat path,
 622                  * we should remove this inode from orphan list.
 623                  */
 624                 if (inode->i_nlink == 0)
 625                         f2fs_remove_orphan_inode(F2FS_I_SB(dir), inode->i_ino);
 626                 f2fs_i_links_write(inode, true);
 627         }
 628         return page;
 629
 630 put_error:
 631         clear_nlink(inode);
 632         f2fs_update_inode(inode, page);
 633         f2fs_put_page(page, 1);
 634         return ERR_PTR(err);
 635 }
 636
 637 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
 638                                                 unsigned int current_depth)
 639 {
 640         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE)) {
 641                 if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 642                         f2fs_i_links_write(dir, true);
 643                 clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 644         }
 645         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
 646         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 647
 648         if (F2FS_I(dir)->i_current_depth != current_depth)
 649                 f2fs_i_depth_write(dir, current_depth);
 650
 651         if (inode && is_inode_flag_set(inode, FI_INC_LINK))
 652                 clear_inode_flag(inode, FI_INC_LINK);
 653 }
 654
 655 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots)
 656 {
 657         int bit_start = 0;
 658         int zero_start, zero_end;
 659 next:
 660         zero_start = find_next_zero_bit_le(bitmap, max_slots, bit_start);
 661         if (zero_start >= max_slots)
 662                 return max_slots;
 663
 664         zero_end = find_next_bit_le(bitmap, max_slots, zero_start);
 665         if (zero_end - zero_start >= slots)
 666                 return zero_start;
 667
 668         bit_start = zero_end + 1;
 669
 670         if (zero_end + 1 >= max_slots)
 671                 return max_slots;
 672         goto next;
 673 }
 674
 675 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
 676                           const struct f2fs_filename *fname)
 677 {
 678         struct f2fs_dentry_ptr d;
 679         unsigned int bit_pos;
 680         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 681
 682         make_dentry_ptr_inline(dir, &d, inline_data_addr(dir, ipage));
 683
 684         bit_pos = f2fs_room_for_filename(d.bitmap, slots, d.max);
 685
 686         return bit_pos < d.max;
 687 }
 688
 689 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
 690                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
 691                         unsigned int bit_pos)
 692 {
 693         struct f2fs_dir_entry *de;
 694         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(name->len);
 695         int i;
 696
 697         de = &d->dentry[bit_pos];
 698         de->hash_code = name_hash;
 699         de->name_len = cpu_to_le16(name->len);
 700         memcpy(d->filename[bit_pos], name->name, name->len);
 701         de->ino = cpu_to_le32(ino);
 702         set_de_type(de, mode);
 703         for (i = 0; i < slots; i++) {
 704                 __set_bit_le(bit_pos + i, (void *)d->bitmap);
 705                 /* avoid wrong garbage data for readdir */
 706                 if (i)
 707                         (de + i)->name_len = 0;
 708         }
 709 }
 710
 711 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 712                            struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 713 {
 714         unsigned int bit_pos;
 715         unsigned int level;
 716         unsigned int current_depth;
 717         unsigned long bidx, block;
 718         unsigned int nbucket, nblock;
 719         struct page *dentry_page = NULL;
 720         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
 721         struct f2fs_dentry_ptr d;
 722         struct page *page = NULL;
 723         int slots, err = 0;
 724
 725         level = 0;
 726         slots = GET_DENTRY_SLOTS(fname->disk_name.len);
 727
 728         current_depth = F2FS_I(dir)->i_current_depth;
 729         if (F2FS_I(dir)->chash == fname->hash) {
 730                 level = F2FS_I(dir)->clevel;
 731                 F2FS_I(dir)->chash = 0;
 732         }
 733
 734 start:
 735         if (time_to_inject(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH)) {
 736                 f2fs_show_injection_info(F2FS_I_SB(dir), FAULT_DIR_DEPTH);
 737                 return -ENOSPC;
 738         }
 739
 740         if (unlikely(current_depth == MAX_DIR_HASH_DEPTH))
 741                 return -ENOSPC;
 742
 743         /* Increase the depth, if required */
 744         if (level == current_depth)
 745                 ++current_depth;
 746
 747         nbucket = dir_buckets(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level);
 748         nblock = bucket_blocks(level);
 749
 750         bidx = dir_block_index(level, F2FS_I(dir)->i_dir_level,
 751                                 (le32_to_cpu(fname->hash) % nbucket));
 752
 753         for (block = bidx; block <= (bidx + nblock - 1); block++) {
 754                 dentry_page = f2fs_get_new_data_page(dir, NULL, block, true);
 755                 if (IS_ERR(dentry_page))
 756                         return PTR_ERR(dentry_page);
 757
 758                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 759                 bit_pos = f2fs_room_for_filename(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 760                                                 slots, NR_DENTRY_IN_BLOCK);
 761                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
 762                         goto add_dentry;
 763
 764                 f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 765         }
 766
 767         /* Move to next level to find the empty slot for new dentry */
 768         ++level;
 769         goto start;
 770 add_dentry:
 771         f2fs_wait_on_page_writeback(dentry_page, DATA, true, true);
 772
 773         if (inode) {
 774                 f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 775                 page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, fname, NULL);
 776                 if (IS_ERR(page)) {
 777                         err = PTR_ERR(page);
 778                         goto fail;
 779                 }
 780         }
 781
 782         make_dentry_ptr_block(NULL, &d, dentry_blk);
 783         f2fs_update_dentry(ino, mode, &d, &fname->disk_name, fname->hash,
 784                            bit_pos);
 785
 786         set_page_dirty(dentry_page);
 787
 788         if (inode) {
 789                 f2fs_i_pino_write(inode, dir->i_ino);
 790
 791                 /* synchronize inode page's data from inode cache */
 792                 if (is_inode_flag_set(inode, FI_NEW_INODE))
 793                         f2fs_update_inode(inode, page);
 794
 795                 f2fs_put_page(page, 1);
 796         }
 797
 798         f2fs_update_parent_metadata(dir, inode, current_depth);
 799 fail:
 800         if (inode)
 801                 f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 802
 803         f2fs_put_page(dentry_page, 1);
 804
 805         return err;
 806 }
 807
 808 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
 809                     struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 810 {
 811         int err = -EAGAIN;
 812
 813         if (f2fs_has_inline_dentry(dir)) {
 814                 /*
 815                  * Should get i_xattr_sem to keep the lock order:
 816                  * i_xattr_sem -> inode_page lock used by f2fs_setxattr.
 817                  */
 818                 f2fs_down_read(&F2FS_I(dir)->i_xattr_sem);
 819                 err = f2fs_add_inline_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 820                 f2fs_up_read(&F2FS_I(dir)->i_xattr_sem);
 821         }
 822         if (err == -EAGAIN)
 823                 err = f2fs_add_regular_entry(dir, fname, inode, ino, mode);
 824
 825         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 826         return err;
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
 831  * f2fs_unlock_op().
 832  */
 833 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
 834                                 struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode)
 835 {
 836         struct f2fs_filename fname;
 837         struct page *page = NULL;
 838         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
 839         int err;
 840
 841         err = f2fs_setup_filename(dir, name, 0, &fname);
 842         if (err)
 843                 return err;
 844
 845         /*
 846          * An immature stackable filesystem shows a race condition between lookup
 847          * and create. If we have same task when doing lookup and create, it's
 848          * definitely fine as expected by VFS normally. Otherwise, let's just
 849          * verify on-disk dentry one more time, which guarantees filesystem
 850          * consistency more.
 851          */
 852         if (current != F2FS_I(dir)->task) {
 853                 de = __f2fs_find_entry(dir, &fname, &page);
 854                 F2FS_I(dir)->task = NULL;
 855         }
 856         if (de) {
 857                 f2fs_put_page(page, 0);
 858                 err = -EEXIST;
 859         } else if (IS_ERR(page)) {
 860                 err = PTR_ERR(page);
 861         } else {
 862                 err = f2fs_add_dentry(dir, &fname, inode, ino, mode);
 863         }
 864         f2fs_free_filename(&fname);
 865         return err;
 866 }
 867
 868 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir)
 869 {
 870         struct page *page;
 871         int err = 0;
 872
 873         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 874         page = f2fs_init_inode_metadata(inode, dir, NULL, NULL);
 875         if (IS_ERR(page)) {
 876                 err = PTR_ERR(page);
 877                 goto fail;
 878         }
 879         f2fs_put_page(page, 1);
 880
 881         clear_inode_flag(inode, FI_NEW_INODE);
 882         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(inode), REQ_TIME);
 883 fail:
 884         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 885         return err;
 886 }
 887
 888 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode)
 889 {
 890         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dir);
 891
 892         f2fs_down_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 893
 894         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 895                 f2fs_i_links_write(dir, false);
 896         inode->i_ctime = current_time(inode);
 897
 898         f2fs_i_links_write(inode, false);
 899         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 900                 f2fs_i_links_write(inode, false);
 901                 f2fs_i_size_write(inode, 0);
 902         }
 903         f2fs_up_write(&F2FS_I(inode)->i_sem);
 904
 905         if (inode->i_nlink == 0)
 906                 f2fs_add_orphan_inode(inode);
 907         else
 908                 f2fs_release_orphan_inode(sbi);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * It only removes the dentry from the dentry page, corresponding name
 913  * entry in name page does not need to be touched during deletion.
 914  */
 915 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
 916                                         struct inode *dir, struct inode *inode)
 917 {
 918         struct  f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 919         unsigned int bit_pos;
 920         int slots = GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(dentry->name_len));
 921         int i;
 922
 923         f2fs_update_time(F2FS_I_SB(dir), REQ_TIME);
 924
 925         if (F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(dir)).fsync_mode == FSYNC_MODE_STRICT)
 926                 f2fs_add_ino_entry(F2FS_I_SB(dir), dir->i_ino, TRANS_DIR_INO);
 927
 928         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 929                 return f2fs_delete_inline_entry(dentry, page, dir, inode);
 930
 931         lock_page(page);
 932         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA, true, true);
 933
 934         dentry_blk = page_address(page);
 935         bit_pos = dentry - dentry_blk->dentry;
 936         for (i = 0; i < slots; i++)
 937                 __clear_bit_le(bit_pos + i, &dentry_blk->dentry_bitmap);
 938
 939         /* Let's check and deallocate this dentry page */
 940         bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 941                         NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 942                         0);
 943         set_page_dirty(page);
 944
 945         if (bit_pos == NR_DENTRY_IN_BLOCK &&
 946                 !f2fs_truncate_hole(dir, page->index, page->index + 1)) {
 947                 f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(page);
 948                 clear_page_dirty_for_io(page);
 949                 ClearPageUptodate(page);
 950
 951                 clear_page_private_gcing(page);
 952
 953                 inode_dec_dirty_pages(dir);
 954                 f2fs_remove_dirty_inode(dir);
 955
 956                 detach_page_private(page);
 957                 set_page_private(page, 0);
 958         }
 959         f2fs_put_page(page, 1);
 960
 961         dir->i_ctime = dir->i_mtime = current_time(dir);
 962         f2fs_mark_inode_dirty_sync(dir, false);
 963
 964         if (inode)
 965                 f2fs_drop_nlink(dir, inode);
 966 }
 967
 968 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir)
 969 {
 970         unsigned long bidx = 0;
 971         struct page *dentry_page;
 972         unsigned int bit_pos;
 973         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk;
 974         unsigned long nblock = dir_blocks(dir);
 975
 976         if (f2fs_has_inline_dentry(dir))
 977                 return f2fs_empty_inline_dir(dir);
 978
 979         while (bidx < nblock) {
 980                 pgoff_t next_pgofs;
 981
 982                 dentry_page = f2fs_find_data_page(dir, bidx, &next_pgofs);
 983                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
 984                         if (PTR_ERR(dentry_page) == -ENOENT) {
 985                                 bidx = next_pgofs;
 986                                 continue;
 987                         } else {
 988                                 return false;
 989                         }
 990                 }
 991
 992                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
 993                 if (bidx == 0)
 994                         bit_pos = 2;
 995                 else
 996                         bit_pos = 0;
 997                 bit_pos = find_next_bit_le(&dentry_blk->dentry_bitmap,
 998                                                 NR_DENTRY_IN_BLOCK,
 999                                                 bit_pos);
1000
1001                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1002
1003                 if (bit_pos < NR_DENTRY_IN_BLOCK)
1004                         return false;
1005
1006                 bidx++;
1007         }
1008         return true;
1009 }
1010
1011 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
1012                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr)
1013 {
1014         unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
1015         unsigned int bit_pos;
1016         struct f2fs_dir_entry *de = NULL;
1017         struct fscrypt_str de_name = FSTR_INIT(NULL, 0);
1018         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(d->inode);
1019         struct blk_plug plug;
1020         bool readdir_ra = sbi->readdir_ra == 1;
1021         bool found_valid_dirent = false;
1022         int err = 0;
1023
1024         bit_pos = ((unsigned long)ctx->pos % d->max);
1025
1026         if (readdir_ra)
1027                 blk_start_plug(&plug);
1028
1029         while (bit_pos < d->max) {
1030                 bit_pos = find_next_bit_le(d->bitmap, d->max, bit_pos);
1031                 if (bit_pos >= d->max)
1032                         break;
1033
1034                 de = &d->dentry[bit_pos];
1035                 if (de->name_len == 0) {
1036                         if (found_valid_dirent || !bit_pos) {
1037                                 printk_ratelimited(
1038                                         "%sF2FS-fs (%s): invalid namelen(0), ino:%u, run fsck to fix.",
1039                                         KERN_WARNING, sbi->sb->s_id,
1040                                         le32_to_cpu(de->ino));
1041                                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1042                         }
1043                         bit_pos++;
1044                         ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1045                         continue;
1046                 }
1047
1048                 d_type = f2fs_get_de_type(de);
1049
1050                 de_name.name = d->filename[bit_pos];
1051                 de_name.len = le16_to_cpu(de->name_len);
1052
1053                 /* check memory boundary before moving forward */
1054                 bit_pos += GET_DENTRY_SLOTS(le16_to_cpu(de->name_len));
1055                 if (unlikely(bit_pos > d->max ||
1056                                 le16_to_cpu(de->name_len) > F2FS_NAME_LEN)) {
1057                         f2fs_warn(sbi, "%s: corrupted namelen=%d, run fsck to fix.",
1058                                   __func__, le16_to_cpu(de->name_len));
1059                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
1060                         err = -EFSCORRUPTED;
1061                         f2fs_handle_error(sbi, ERROR_CORRUPTED_DIRENT);
1062                         goto out;
1063                 }
1064
1065                 if (IS_ENCRYPTED(d->inode)) {
1066                         int save_len = fstr->len;
1067
1068                         err = fscrypt_fname_disk_to_usr(d->inode,
1069                                                 (u32)le32_to_cpu(de->hash_code),
1070                                                 0, &de_name, fstr);
1071                         if (err)
1072                                 goto out;
1073
1074                         de_name = *fstr;
1075                         fstr->len = save_len;
1076                 }
1077
1078                 if (!dir_emit(ctx, de_name.name, de_name.len,
1079                                         le32_to_cpu(de->ino), d_type)) {
1080                         err = 1;
1081                         goto out;
1082                 }
1083
1084                 if (readdir_ra)
1085                         f2fs_ra_node_page(sbi, le32_to_cpu(de->ino));
1086
1087                 ctx->pos = start_pos + bit_pos;
1088                 found_valid_dirent = true;
1089         }
1090 out:
1091         if (readdir_ra)
1092                 blk_finish_plug(&plug);
1093         return err;
1094 }
1095
1096 static int f2fs_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
1097 {
1098         struct inode *inode = file_inode(file);
1099         unsigned long npages = dir_blocks(inode);
1100         struct f2fs_dentry_block *dentry_blk = NULL;
1101         struct page *dentry_page = NULL;
1102         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
1103         loff_t start_pos = ctx->pos;
1104         unsigned int n = ((unsigned long)ctx->pos / NR_DENTRY_IN_BLOCK);
1105         struct f2fs_dentry_ptr d;
1106         struct fscrypt_str fstr = FSTR_INIT(NULL, 0);
1107         int err = 0;
1108
1109         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
1110                 err = fscrypt_prepare_readdir(inode);
1111                 if (err)
1112                         goto out;
1113
1114                 err = fscrypt_fname_alloc_buffer(F2FS_NAME_LEN, &fstr);
1115                 if (err < 0)
1116                         goto out;
1117         }
1118
1119         if (f2fs_has_inline_dentry(inode)) {
1120                 err = f2fs_read_inline_dir(file, ctx, &fstr);
1121                 goto out_free;
1122         }
1123
1124         for (; n < npages; ctx->pos = n * NR_DENTRY_IN_BLOCK) {
1125                 pgoff_t next_pgofs;
1126
1127                 /* allow readdir() to be interrupted */
1128                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1129                         err = -ERESTARTSYS;
1130                         goto out_free;
1131                 }
1132                 cond_resched();
1133
1134                 /* readahead for multi pages of dir */
1135                 if (npages - n > 1 && !ra_has_index(ra, n))
1136                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, ra, file, n,
1137                                 min(npages - n, (pgoff_t)MAX_DIR_RA_PAGES));
1138
1139                 dentry_page = f2fs_find_data_page(inode, n, &next_pgofs);
1140                 if (IS_ERR(dentry_page)) {
1141                         err = PTR_ERR(dentry_page);
1142                         if (err == -ENOENT) {
1143                                 err = 0;
1144                                 n = next_pgofs;
1145                                 continue;
1146                         } else {
1147                                 goto out_free;
1148                         }
1149                 }
1150
1151                 dentry_blk = page_address(dentry_page);
1152
1153                 make_dentry_ptr_block(inode, &d, dentry_blk);
1154
1155                 err = f2fs_fill_dentries(ctx, &d,
1156                                 n * NR_DENTRY_IN_BLOCK, &fstr);
1157                 if (err) {
1158                         f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1159                         break;
1160                 }
1161
1162                 f2fs_put_page(dentry_page, 0);
1163
1164                 n++;
1165         }
1166 out_free:
1167         fscrypt_fname_free_buffer(&fstr);
1168 out:
1169         trace_f2fs_readdir(inode, start_pos, ctx->pos, err);
1170         return err < 0 ? err : 0;
1171 }
1172
1173 const struct file_operations f2fs_dir_operations = {
1174         .llseek         = generic_file_llseek,
1175         .read           = generic_read_dir,
1176         .iterate_shared = f2fs_readdir,
1177         .fsync          = f2fs_sync_file,
1178         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
1179 #ifdef CONFIG_COMPAT
1180         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
1181 #endif
1182 };