fs/ubifs/tnc_misc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * This file is part of UBIFS.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
   6  *
   7  * Authors: Adrian Hunter
   8  *          Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
   9  */
  10
  11 /*
  12  * This file contains miscelanious TNC-related functions shared betweend
  13  * different files. This file does not form any logically separate TNC
  14  * sub-system. The file was created because there is a lot of TNC code and
  15  * putting it all in one file would make that file too big and unreadable.
  16  */
  17
  18 #include "ubifs.h"
  19
  20 /**
  21  * ubifs_tnc_levelorder_next - next TNC tree element in levelorder traversal.
  22  * @c: UBIFS file-system description object
  23  * @zr: root of the subtree to traverse
  24  * @znode: previous znode
  25  *
  26  * This function implements levelorder TNC traversal. The LNC is ignored.
  27  * Returns the next element or %NULL if @znode is already the last one.
  28  */
  29 struct ubifs_znode *ubifs_tnc_levelorder_next(const struct ubifs_info *c,
  30                                               struct ubifs_znode *zr,
  31                                               struct ubifs_znode *znode)
  32 {
  33         int level, iip, level_search = 0;
  34         struct ubifs_znode *zn;
  35
  36         ubifs_assert(c, zr);
  37
  38         if (unlikely(!znode))
  39                 return zr;
  40
  41         if (unlikely(znode == zr)) {
  42                 if (znode->level == 0)
  43                         return NULL;
  44                 return ubifs_tnc_find_child(zr, 0);
  45         }
  46
  47         level = znode->level;
  48
  49         iip = znode->iip;
  50         while (1) {
  51                 ubifs_assert(c, znode->level <= zr->level);
  52
  53                 /*
  54                  * First walk up until there is a znode with next branch to
  55                  * look at.
  56                  */
  57                 while (znode->parent != zr && iip >= znode->parent->child_cnt) {
  58                         znode = znode->parent;
  59                         iip = znode->iip;
  60                 }
  61
  62                 if (unlikely(znode->parent == zr &&
  63                              iip >= znode->parent->child_cnt)) {
  64                         /* This level is done, switch to the lower one */
  65                         level -= 1;
  66                         if (level_search || level < 0)
  67                                 /*
  68                                  * We were already looking for znode at lower
  69                                  * level ('level_search'). As we are here
  70                                  * again, it just does not exist. Or all levels
  71                                  * were finished ('level < 0').
  72                                  */
  73                                 return NULL;
  74
  75                         level_search = 1;
  76                         iip = -1;
  77                         znode = ubifs_tnc_find_child(zr, 0);
  78                         ubifs_assert(c, znode);
  79                 }
  80
  81                 /* Switch to the next index */
  82                 zn = ubifs_tnc_find_child(znode->parent, iip + 1);
  83                 if (!zn) {
  84                         /* No more children to look at, we have walk up */
  85                         iip = znode->parent->child_cnt;
  86                         continue;
  87                 }
  88
  89                 /* Walk back down to the level we came from ('level') */
  90                 while (zn->level != level) {
  91                         znode = zn;
  92                         zn = ubifs_tnc_find_child(zn, 0);
  93                         if (!zn) {
  94                                 /*
  95                                  * This path is not too deep so it does not
  96                                  * reach 'level'. Try next path.
  97                                  */
  98                                 iip = znode->iip;
  99                                 break;
 100                         }
 101                 }
 102
 103                 if (zn) {
 104                         ubifs_assert(c, zn->level >= 0);
 105                         return zn;
 106                 }
 107         }
 108 }
 109
 110 /**
 111  * ubifs_search_zbranch - search znode branch.
 112  * @c: UBIFS file-system description object
 113  * @znode: znode to search in
 114  * @key: key to search for
 115  * @n: znode branch slot number is returned here
 116  *
 117  * This is a helper function which search branch with key @key in @znode using
 118  * binary search. The result of the search may be:
 119  *   o exact match, then %1 is returned, and the slot number of the branch is
 120  *     stored in @n;
 121  *   o no exact match, then %0 is returned and the slot number of the left
 122  *     closest branch is returned in @n; the slot if all keys in this znode are
 123  *     greater than @key, then %-1 is returned in @n.
 124  */
 125 int ubifs_search_zbranch(const struct ubifs_info *c,
 126                          const struct ubifs_znode *znode,
 127                          const union ubifs_key *key, int *n)
 128 {
 129         int beg = 0, end = znode->child_cnt, mid;
 130         int cmp;
 131         const struct ubifs_zbranch *zbr = &znode->zbranch[0];
 132
 133         ubifs_assert(c, end > beg);
 134
 135         while (end > beg) {
 136                 mid = (beg + end) >> 1;
 137                 cmp = keys_cmp(c, key, &zbr[mid].key);
 138                 if (cmp > 0)
 139                         beg = mid + 1;
 140                 else if (cmp < 0)
 141                         end = mid;
 142                 else {
 143                         *n = mid;
 144                         return 1;
 145                 }
 146         }
 147
 148         *n = end - 1;
 149
 150         /* The insert point is after *n */
 151         ubifs_assert(c, *n >= -1 && *n < znode->child_cnt);
 152         if (*n == -1)
 153                 ubifs_assert(c, keys_cmp(c, key, &zbr[0].key) < 0);
 154         else
 155                 ubifs_assert(c, keys_cmp(c, key, &zbr[*n].key) > 0);
 156         if (*n + 1 < znode->child_cnt)
 157                 ubifs_assert(c, keys_cmp(c, key, &zbr[*n + 1].key) < 0);
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 /**
 163  * ubifs_tnc_postorder_first - find first znode to do postorder tree traversal.
 164  * @znode: znode to start at (root of the sub-tree to traverse)
 165  *
 166  * Find the lowest leftmost znode in a subtree of the TNC tree. The LNC is
 167  * ignored.
 168  */
 169 struct ubifs_znode *ubifs_tnc_postorder_first(struct ubifs_znode *znode)
 170 {
 171         if (unlikely(!znode))
 172                 return NULL;
 173
 174         while (znode->level > 0) {
 175                 struct ubifs_znode *child;
 176
 177                 child = ubifs_tnc_find_child(znode, 0);
 178                 if (!child)
 179                         return znode;
 180                 znode = child;
 181         }
 182
 183         return znode;
 184 }
 185
 186 /**
 187  * ubifs_tnc_postorder_next - next TNC tree element in postorder traversal.
 188  * @c: UBIFS file-system description object
 189  * @znode: previous znode
 190  *
 191  * This function implements postorder TNC traversal. The LNC is ignored.
 192  * Returns the next element or %NULL if @znode is already the last one.
 193  */
 194 struct ubifs_znode *ubifs_tnc_postorder_next(const struct ubifs_info *c,
 195                                              struct ubifs_znode *znode)
 196 {
 197         struct ubifs_znode *zn;
 198
 199         ubifs_assert(c, znode);
 200         if (unlikely(!znode->parent))
 201                 return NULL;
 202
 203         /* Switch to the next index in the parent */
 204         zn = ubifs_tnc_find_child(znode->parent, znode->iip + 1);
 205         if (!zn)
 206                 /* This is in fact the last child, return parent */
 207                 return znode->parent;
 208
 209         /* Go to the first znode in this new subtree */
 210         return ubifs_tnc_postorder_first(zn);
 211 }
 212
 213 /**
 214  * ubifs_destroy_tnc_subtree - destroy all znodes connected to a subtree.
 215  * @c: UBIFS file-system description object
 216  * @znode: znode defining subtree to destroy
 217  *
 218  * This function destroys subtree of the TNC tree. Returns number of clean
 219  * znodes in the subtree.
 220  */
 221 long ubifs_destroy_tnc_subtree(const struct ubifs_info *c,
 222                                struct ubifs_znode *znode)
 223 {
 224         struct ubifs_znode *zn = ubifs_tnc_postorder_first(znode);
 225         long clean_freed = 0;
 226         int n;
 227
 228         ubifs_assert(c, zn);
 229         while (1) {
 230                 for (n = 0; n < zn->child_cnt; n++) {
 231                         if (!zn->zbranch[n].znode)
 232                                 continue;
 233
 234                         if (zn->level > 0 &&
 235                             !ubifs_zn_dirty(zn->zbranch[n].znode))
 236                                 clean_freed += 1;
 237
 238                         cond_resched();
 239                         kfree(zn->zbranch[n].znode);
 240                 }
 241
 242                 if (zn == znode) {
 243                         if (!ubifs_zn_dirty(zn))
 244                                 clean_freed += 1;
 245                         kfree(zn);
 246                         return clean_freed;
 247                 }
 248
 249                 zn = ubifs_tnc_postorder_next(c, zn);
 250         }
 251 }
 252
 253 /**
 254  * ubifs_destroy_tnc_tree - destroy all znodes connected to the TNC tree.
 255  * @c: UBIFS file-system description object
 256  *
 257  * This function destroys the whole TNC tree and updates clean global znode
 258  * count.
 259  */
 260 void ubifs_destroy_tnc_tree(struct ubifs_info *c)
 261 {
 262         long n, freed;
 263
 264         if (!c->zroot.znode)
 265                 return;
 266
 267         n = atomic_long_read(&c->clean_zn_cnt);
 268         freed = ubifs_destroy_tnc_subtree(c, c->zroot.znode);
 269         ubifs_assert(c, freed == n);
 270         atomic_long_sub(n, &ubifs_clean_zn_cnt);
 271
 272         c->zroot.znode = NULL;
 273 }
 274
 275 /**
 276  * read_znode - read an indexing node from flash and fill znode.
 277  * @c: UBIFS file-system description object
 278  * @zzbr: the zbranch describing the node to read
 279  * @znode: znode to read to
 280  *
 281  * This function reads an indexing node from the flash media and fills znode
 282  * with the read data. Returns zero in case of success and a negative error
 283  * code in case of failure. The read indexing node is validated and if anything
 284  * is wrong with it, this function prints complaint messages and returns
 285  * %-EINVAL.
 286  */
 287 static int read_znode(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zzbr,
 288                       struct ubifs_znode *znode)
 289 {
 290         int lnum = zzbr->lnum;
 291         int offs = zzbr->offs;
 292         int len = zzbr->len;
 293         int i, err, type, cmp;
 294         struct ubifs_idx_node *idx;
 295
 296         idx = kmalloc(c->max_idx_node_sz, GFP_NOFS);
 297         if (!idx)
 298                 return -ENOMEM;
 299
 300         err = ubifs_read_node(c, idx, UBIFS_IDX_NODE, len, lnum, offs);
 301         if (err < 0) {
 302                 kfree(idx);
 303                 return err;
 304         }
 305
 306         err = ubifs_node_check_hash(c, idx, zzbr->hash);
 307         if (err) {
 308                 ubifs_bad_hash(c, idx, zzbr->hash, lnum, offs);
 309                 kfree(idx);
 310                 return err;
 311         }
 312
 313         znode->child_cnt = le16_to_cpu(idx->child_cnt);
 314         znode->level = le16_to_cpu(idx->level);
 315
 316         dbg_tnc("LEB %d:%d, level %d, %d branch",
 317                 lnum, offs, znode->level, znode->child_cnt);
 318
 319         if (znode->child_cnt > c->fanout || znode->level > UBIFS_MAX_LEVELS) {
 320                 ubifs_err(c, "current fanout %d, branch count %d",
 321                           c->fanout, znode->child_cnt);
 322                 ubifs_err(c, "max levels %d, znode level %d",
 323                           UBIFS_MAX_LEVELS, znode->level);
 324                 err = 1;
 325                 goto out_dump;
 326         }
 327
 328         for (i = 0; i < znode->child_cnt; i++) {
 329                 struct ubifs_branch *br = ubifs_idx_branch(c, idx, i);
 330                 struct ubifs_zbranch *zbr = &znode->zbranch[i];
 331
 332                 key_read(c, &br->key, &zbr->key);
 333                 zbr->lnum = le32_to_cpu(br->lnum);
 334                 zbr->offs = le32_to_cpu(br->offs);
 335                 zbr->len  = le32_to_cpu(br->len);
 336                 ubifs_copy_hash(c, ubifs_branch_hash(c, br), zbr->hash);
 337                 zbr->znode = NULL;
 338
 339                 /* Validate branch */
 340
 341                 if (zbr->lnum < c->main_first ||
 342                     zbr->lnum >= c->leb_cnt || zbr->offs < 0 ||
 343                     zbr->offs + zbr->len > c->leb_size || zbr->offs & 7) {
 344                         ubifs_err(c, "bad branch %d", i);
 345                         err = 2;
 346                         goto out_dump;
 347                 }
 348
 349                 switch (key_type(c, &zbr->key)) {
 350                 case UBIFS_INO_KEY:
 351                 case UBIFS_DATA_KEY:
 352                 case UBIFS_DENT_KEY:
 353                 case UBIFS_XENT_KEY:
 354                         break;
 355                 default:
 356                         ubifs_err(c, "bad key type at slot %d: %d",
 357                                   i, key_type(c, &zbr->key));
 358                         err = 3;
 359                         goto out_dump;
 360                 }
 361
 362                 if (znode->level)
 363                         continue;
 364
 365                 type = key_type(c, &zbr->key);
 366                 if (c->ranges[type].max_len == 0) {
 367                         if (zbr->len != c->ranges[type].len) {
 368                                 ubifs_err(c, "bad target node (type %d) length (%d)",
 369                                           type, zbr->len);
 370                                 ubifs_err(c, "have to be %d", c->ranges[type].len);
 371                                 err = 4;
 372                                 goto out_dump;
 373                         }
 374                 } else if (zbr->len < c->ranges[type].min_len ||
 375                            zbr->len > c->ranges[type].max_len) {
 376                         ubifs_err(c, "bad target node (type %d) length (%d)",
 377                                   type, zbr->len);
 378                         ubifs_err(c, "have to be in range of %d-%d",
 379                                   c->ranges[type].min_len,
 380                                   c->ranges[type].max_len);
 381                         err = 5;
 382                         goto out_dump;
 383                 }
 384         }
 385
 386         /*
 387          * Ensure that the next key is greater or equivalent to the
 388          * previous one.
 389          */
 390         for (i = 0; i < znode->child_cnt - 1; i++) {
 391                 const union ubifs_key *key1, *key2;
 392
 393                 key1 = &znode->zbranch[i].key;
 394                 key2 = &znode->zbranch[i + 1].key;
 395
 396                 cmp = keys_cmp(c, key1, key2);
 397                 if (cmp > 0) {
 398                         ubifs_err(c, "bad key order (keys %d and %d)", i, i + 1);
 399                         err = 6;
 400                         goto out_dump;
 401                 } else if (cmp == 0 && !is_hash_key(c, key1)) {
 402                         /* These can only be keys with colliding hash */
 403                         ubifs_err(c, "keys %d and %d are not hashed but equivalent",
 404                                   i, i + 1);
 405                         err = 7;
 406                         goto out_dump;
 407                 }
 408         }
 409
 410         kfree(idx);
 411         return 0;
 412
 413 out_dump:
 414         ubifs_err(c, "bad indexing node at LEB %d:%d, error %d", lnum, offs, err);
 415         ubifs_dump_node(c, idx, c->max_idx_node_sz);
 416         kfree(idx);
 417         return -EINVAL;
 418 }
 419
 420 /**
 421  * ubifs_load_znode - load znode to TNC cache.
 422  * @c: UBIFS file-system description object
 423  * @zbr: znode branch
 424  * @parent: znode's parent
 425  * @iip: index in parent
 426  *
 427  * This function loads znode pointed to by @zbr into the TNC cache and
 428  * returns pointer to it in case of success and a negative error code in case
 429  * of failure.
 430  */
 431 struct ubifs_znode *ubifs_load_znode(struct ubifs_info *c,
 432                                      struct ubifs_zbranch *zbr,
 433                                      struct ubifs_znode *parent, int iip)
 434 {
 435         int err;
 436         struct ubifs_znode *znode;
 437
 438         ubifs_assert(c, !zbr->znode);
 439         /*
 440          * A slab cache is not presently used for znodes because the znode size
 441          * depends on the fanout which is stored in the superblock.
 442          */
 443         znode = kzalloc(c->max_znode_sz, GFP_NOFS);
 444         if (!znode)
 445                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 446
 447         err = read_znode(c, zbr, znode);
 448         if (err)
 449                 goto out;
 450
 451         atomic_long_inc(&c->clean_zn_cnt);
 452
 453         /*
 454          * Increment the global clean znode counter as well. It is OK that
 455          * global and per-FS clean znode counters may be inconsistent for some
 456          * short time (because we might be preempted at this point), the global
 457          * one is only used in shrinker.
 458          */
 459         atomic_long_inc(&ubifs_clean_zn_cnt);
 460
 461         zbr->znode = znode;
 462         znode->parent = parent;
 463         znode->time = ktime_get_seconds();
 464         znode->iip = iip;
 465
 466         return znode;
 467
 468 out:
 469         kfree(znode);
 470         return ERR_PTR(err);
 471 }
 472
 473 /**
 474  * ubifs_tnc_read_node - read a leaf node from the flash media.
 475  * @c: UBIFS file-system description object
 476  * @zbr: key and position of the node
 477  * @node: node is returned here
 478  *
 479  * This function reads a node defined by @zbr from the flash media. Returns
 480  * zero in case of success or a negative error code in case of failure.
 481  */
 482 int ubifs_tnc_read_node(struct ubifs_info *c, struct ubifs_zbranch *zbr,
 483                         void *node)
 484 {
 485         union ubifs_key key1, *key = &zbr->key;
 486         int err, type = key_type(c, key);
 487         struct ubifs_wbuf *wbuf;
 488
 489         /*
 490          * 'zbr' has to point to on-flash node. The node may sit in a bud and
 491          * may even be in a write buffer, so we have to take care about this.
 492          */
 493         wbuf = ubifs_get_wbuf(c, zbr->lnum);
 494         if (wbuf)
 495                 err = ubifs_read_node_wbuf(wbuf, node, type, zbr->len,
 496                                            zbr->lnum, zbr->offs);
 497         else
 498                 err = ubifs_read_node(c, node, type, zbr->len, zbr->lnum,
 499                                       zbr->offs);
 500
 501         if (err) {
 502                 dbg_tnck(key, "key ");
 503                 return err;
 504         }
 505
 506         /* Make sure the key of the read node is correct */
 507         key_read(c, node + UBIFS_KEY_OFFSET, &key1);
 508         if (!keys_eq(c, key, &key1)) {
 509                 ubifs_err(c, "bad key in node at LEB %d:%d",
 510                           zbr->lnum, zbr->offs);
 511                 dbg_tnck(key, "looked for key ");
 512                 dbg_tnck(&key1, "but found node's key ");
 513                 ubifs_dump_node(c, node, zbr->len);
 514                 return -EINVAL;
 515         }
 516
 517         err = ubifs_node_check_hash(c, node, zbr->hash);
 518         if (err) {
 519                 ubifs_bad_hash(c, node, zbr->hash, zbr->lnum, zbr->offs);
 520                 return err;
 521         }
 522
 523         return 0;
 524 }